本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，尤其涉及一種帶有交換裝置的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、在所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法以及交換裝置。

背景技術(shù)：

云計(jì)算時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量模型發(fā)生了很大的變化，16％的數(shù)據(jù)流量在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，14％的數(shù)據(jù)流量在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，而其余70％的數(shù)據(jù)流量將全部流向數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)內(nèi)部。數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)流量和帶寬的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，已經(jīng)遠(yuǎn)超出了人們對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的想象。大帶寬，高擴(kuò)展能力已成為數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)客戶的首要訴求。數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)建設(shè)的瓶頸也越來(lái)越明顯。

如圖1所示，為現(xiàn)有的大規(guī)模數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。該數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中，需要通過(guò)接入層、匯聚層和核心層的交換裝置才能實(shí)現(xiàn)所有服務(wù)器之間的互通，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)展受限于核心交換裝置的容量，難以滿足未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

因此，有必要提供一種新型的，可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，能夠不受核心交換裝置容量的限制，提升交換系統(tǒng)的容量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，在所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法，以及交換裝置。本發(fā)明的目的在于提高數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的容量。

本發(fā)明第一方面提供了一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，包括K個(gè)子系統(tǒng)，所述K個(gè)子系統(tǒng)中的第一子系統(tǒng)包括M個(gè)交換裝置，所述M個(gè)交換裝置中的第一交換裝置包括X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，所述X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組內(nèi)端口和K-1個(gè)組間 端口；所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別連接所述第一子系統(tǒng)中除所述第一交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置；所述K-1個(gè)組間端口分別連接所述K個(gè)子系統(tǒng)中除所述第一子系統(tǒng)外的K-1個(gè)子系統(tǒng)中所述第一交換裝置的直達(dá)交換裝置。

基于所述第一方面，在所述第一方面的第一種實(shí)施方式中，所述第一子系統(tǒng)還包括一個(gè)N*N組內(nèi)光交織器；其中，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括一個(gè)發(fā)送光口和一個(gè)接收光口；

所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別連接所述第一子系統(tǒng)中除所述第一交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置包括：所述M-1個(gè)組內(nèi)端口的所有發(fā)送光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的一個(gè)輸入端口，所述M-1個(gè)組內(nèi)端口的所有接收光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的一個(gè)輸出端口，以通過(guò)所述N*N組內(nèi)光交織器連接所述第一子系統(tǒng)中除所述第一交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置；其中，M和N均為自然數(shù)，并且M≤N。

基于所述第一方面的第一種實(shí)施方式，在所述第一方面的第二種實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)還包括多個(gè)N*N組間光交織器；

所述K-1個(gè)組間端口分別連接所述K個(gè)子系統(tǒng)中除所述第一子系統(tǒng)外的K-1個(gè)子系統(tǒng)中所述第一交換裝置的直達(dá)交換裝置包括：所述K-1個(gè)組間端口的所有發(fā)送光口連接第一N*N組間光交織器的一個(gè)輸入端口，所述K-1個(gè)組間端口的所有接收光口連接所述第一N*N組間光交織器的一個(gè)輸出端口，以通過(guò)所述第一N*N組間光交織器分別連接所述K個(gè)子系統(tǒng)中除所述第一子系統(tǒng)外的K-1個(gè)子系統(tǒng)中所述第一交換裝置的直達(dá)交換裝置；其中，所述第一交換裝置在所述第一子系統(tǒng)中的編號(hào)與所述第一N*N組間光交織器在所述多個(gè)N*N組間光交織器中的編號(hào)相同。

基于所述第一方面或所述第一方面的第一種或第二種實(shí)施方式，在所述第一方面的第三種實(shí)施方式中，所述多個(gè)子系統(tǒng)具有相同的規(guī)模，且，對(duì)于每個(gè)子系統(tǒng)，M＝N＝K。

基于所述第一方面或所述第一方面的第一種或第二種實(shí)施方式，在所述第一方面的第四種實(shí)施方式中，所述多個(gè)子系統(tǒng)除所述第一子系統(tǒng)外還包括第二 子系統(tǒng)，所述第二子系統(tǒng)包括一個(gè)N’*N’組內(nèi)光交織器以及Z個(gè)交換裝置，其中，N’<N，Z<M。

基于所述第一方面或所述第一方面的第一種至第四種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第一方面的第五種實(shí)施方式中，所述第一交換裝置包括交換單元和接口單元；當(dāng)所述交換單元為光口交換單元時(shí)，所述接口單元包括X個(gè)光模塊，所述X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為所述X個(gè)光模塊的端口；當(dāng)所述交換單元為電口交換單元時(shí)，所述接口單元為電-光轉(zhuǎn)換單元，所述X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為所述電-光轉(zhuǎn)換單元的端口。

本發(fā)明第二方面提供一種交換裝置，所述交換裝置為數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的第一子系統(tǒng)中的M個(gè)交換裝置中的任意一個(gè)，所述交換裝置包括多個(gè)端口，每個(gè)端口既能作為用戶側(cè)端口，又能作為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口；

所述交換裝置還包括：

接收組件，用于通過(guò)用戶側(cè)端口獲取數(shù)據(jù)流量；

處理組件，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)流量的目的地址查找多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，得到包括所述目的地址的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；其中，所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括所述目的地址和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

發(fā)送組件，用于根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量，以使所述數(shù)據(jù)流量中的每份數(shù)據(jù)流量通過(guò)不同路徑到達(dá)與所述交換裝置位于同一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的目的交換裝置。

基于所述第二方面，在所述第二方面的第一種實(shí)施方式中，所述目的交換裝置與所述交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的同一個(gè)子系統(tǒng)，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組內(nèi)端口，所述發(fā)送組件用于：將所述數(shù)據(jù)流量分為M-1份并通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口將所述M-1份流量分別發(fā)送給所述子系統(tǒng)中除所述交換裝置外的其他M-1個(gè)交換裝置。

基于所述第二方面，在所述第二方面的第二種實(shí)施方式中，所述交換裝置與所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括1個(gè)組間端口和M-1個(gè)組內(nèi)端口；

所述發(fā)送組件用于：將所述數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述組間端口發(fā)送給所述目的交換裝置所在的子系統(tǒng)中的所述交換裝置的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述第一子系統(tǒng)中除所述交換裝置外的其他M-1個(gè)交換裝置。

基于所述第二方面，在所述第二方面的第三種實(shí)施方式中，所述交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括1個(gè)組內(nèi)端口和M-1個(gè)組間端口；

所述發(fā)送組件用于：將所述數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述組內(nèi)端口發(fā)送給所述目的交換裝置在所述第一子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口分別分別發(fā)送給除所述第一子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述交換裝置的直達(dá)交換裝置。

基于所述第二方面，在所述第二方面的第四種實(shí)施方式中，所述交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到同一個(gè)組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組間端口；

所述發(fā)送組件用于：將所述數(shù)據(jù)流量分為M-1份，并通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口將所述M-1份數(shù)據(jù)流量分別發(fā)送分別給除所述第一子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述交換裝置的直達(dá)交換裝置。

基于所述第二方面，在所述第二方面的第五種實(shí)施方式中，所述交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組內(nèi)端口和M-1個(gè)組間端口；

所述發(fā)送組件用于：將所述數(shù)據(jù)流量分為2*(M-1)份，將其中M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述第一子系統(tǒng)中除所述交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置，以及將另外M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給除所述第一子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述交換裝置的直達(dá)交換裝置。

基于所述第二方面，以及所述第二方面的第一種至第五種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第二方面的第六種實(shí)施方式中，所述發(fā)送組件還用于：

在根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量之前，為所述數(shù)據(jù)流量封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記用于指示接收到所述數(shù)據(jù)流量的交換裝置查找最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表以獲取所述數(shù)據(jù)流量的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，其中，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括目的地址和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

基于所述第二方面，以及所述第二方面的第一種至第六種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第二方面的第七種實(shí)施方式中，其特征在于，所述處理組件還用于生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表；

在生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)，所述處理組件用于：

獲取所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷，其中，所述第一本地開(kāi)銷配置在所述交換裝置上、僅供所述處理組件在計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用；

獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷；所述第一全局開(kāi)銷為所述直達(dá)交換裝置發(fā)布的、供所述處理組件在計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用的開(kāi)銷；以及

根據(jù)所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷以及每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷，生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。

基于所述第二方面的第七種實(shí)施方式，在所述第二方面的第八種實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口僅包括組內(nèi)端口，在獲取所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷時(shí)，所述處理組件用于：獲取所述交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷；在獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷時(shí)，所述處理組件用于：獲取與所述交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷。

基于所述第二方面的第七種實(shí)施方式，在所述第二方面的第九種實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括組內(nèi)端口和組間端口，當(dāng)獲取所述交換裝置的每個(gè) 網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷時(shí)，所述處理組件用于：分別獲取所述交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷以及每個(gè)組間端口的第一本地開(kāi)銷；當(dāng)獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷時(shí)，所述處理組件用于：獲取與所述交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷以及組間端口的第一全局開(kāi)銷，以及，獲取與所述交換裝置位于不同子系統(tǒng)的所述交換裝置的每個(gè)直達(dá)交換裝置的組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷以及組間端口的第一全局開(kāi)銷。

基于所述第二方面的第九種實(shí)施方式，在所述第二方面的第十種實(shí)施方式中，生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的規(guī)則包括：

組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷小于組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷；且

組間端口的第一本地開(kāi)銷和第一全局開(kāi)銷的設(shè)置滿足下列條件：能夠使從組內(nèi)端口轉(zhuǎn)發(fā)的一條路徑為最優(yōu)路徑；使一個(gè)組間端口可以轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流量；使數(shù)據(jù)流量不能兩次被組間端口轉(zhuǎn)發(fā)；組內(nèi)端口所連接的全部路徑都屬于最優(yōu)路徑或者次優(yōu)路徑，且組間次優(yōu)路徑的全程距離小于組間最優(yōu)路徑的全程距離的V倍，其中，V為可以設(shè)定的系數(shù)。

基于所述第二方面的第九種實(shí)施方式，在所述第二方面的第十一種實(shí)施方式中，所述組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷與所述組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷相同，所述組間端口的第一本地開(kāi)銷與所述組間端口的第一全局開(kāi)銷相同；

生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的規(guī)則包括：

不等價(jià)路徑的次優(yōu)路徑FS的鄰接距離AD小于最優(yōu)路徑的FD與設(shè)定增量e之和；以及，次優(yōu)路徑的全程距離小于最優(yōu)路徑的全程距離的V倍，V為可以設(shè)定的系數(shù)。

基于所述第二方面，以及所述第二方面的第一種至第五種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第二方面的第十二種實(shí)施方式中，所述接收組件還用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收其他交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量；所述處理組件還用于確定所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的屬性，以及確定所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是否位于所述第一子系統(tǒng)；所述發(fā)送組件還用于當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端 口為組內(nèi)端口，且所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不位于所述第一子系統(tǒng)時(shí)，將所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組內(nèi)端口發(fā)送給所述目的交換裝置在所述第一子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份流量通過(guò)所述交換裝置的M-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給所述目的交換裝置在另外M-1個(gè)子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置。

基于所述第二方面，以及所述第二方面的第一種至第五種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第二方面的第十三種實(shí)施方式中，所述接收組件還用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收其他交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量；所述處理組件還用于確定所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的屬性，以及確定所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是否位于所述第一子系統(tǒng)；所述發(fā)送組件還用于當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組間端口，且所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不位于所述第一子系統(tǒng)時(shí)，將所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間端口發(fā)送給所述目的交換裝置所在子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份流量通過(guò)所述交換裝置的M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述第一子系統(tǒng)中的其他M-1個(gè)交換裝置。

本發(fā)明第三方面提供另一種交換裝置，包括多個(gè)端口，每個(gè)端口既能作為用戶側(cè)端口，又能作為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口；

所述交換裝置還包括：

接收組件，用于接收另一交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量，其中，所述另一交換裝置為數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中除所述交換裝置外的任意一個(gè)交換裝置；

處理組件，用于確定所述數(shù)據(jù)流量是否封裝了轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記用于指示所述交換裝置查找最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表以獲取所述數(shù)據(jù)流量的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；其中，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括所述數(shù)據(jù)流量的目的地址和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系；并在當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量封裝了所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記時(shí)，確定所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是否為所述交換裝置；

發(fā)送組件，用于根據(jù)所述處理組件確定的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量。

基于所述第三方面，在所述第三方面的第一種實(shí)施方式中，當(dāng)所述數(shù)據(jù) 流量的目的交換裝置不是所述交換裝置時(shí)，所述發(fā)送組件用于根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量，以使所述數(shù)據(jù)流量到達(dá)所述目的交換裝置；當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是所述交換裝置時(shí)，所述發(fā)送組件用于從所述數(shù)據(jù)流量中刪除所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，并根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表中包括所述數(shù)據(jù)流量的目的地址的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)將刪除了所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記的數(shù)據(jù)流量發(fā)送給所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)外的設(shè)備。

基于所述第三方面或所述第三方面的第一種實(shí)施方式，在所述第三方面的第二種實(shí)施方式中，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的生成規(guī)則包括：

組內(nèi)端口所連接的路徑為最優(yōu)路徑；以及，當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置與所述交換裝置位于不同的子系統(tǒng)時(shí)，只通過(guò)組間端口轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量。

本發(fā)明第四方面提供一種發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法，應(yīng)用于數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，包括：

所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的源交換裝置通過(guò)用戶側(cè)端口獲取數(shù)據(jù)流量；其中，所述源交換裝置為所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的第一子系統(tǒng)中的M個(gè)交換裝置中的任意一個(gè)；

所述源交換裝置根據(jù)所述數(shù)據(jù)流量的目的地址查找多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，得到包括所述目的地址的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；其中，所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括所述目的地址和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

所述源交換裝置根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量，以使所述數(shù)據(jù)流量中的每份數(shù)據(jù)流量通過(guò)不同路徑到達(dá)所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的目的交換裝置。

基于所述第四方面，在所述第四方面的第一種實(shí)施方式中，當(dāng)所述目的交換裝置與所述源交換裝置位于同一子系統(tǒng)中時(shí)，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組內(nèi)端口，所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M-1份并通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口將所述M-1份數(shù)據(jù)流量分別發(fā)送給所述子系統(tǒng)中除所述源交換裝置外的其他 M-1個(gè)交換裝置。

基于所述第四方面，在所述第四方面的第二種實(shí)施方式中，所述源交換裝置與所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括1個(gè)組間端口和M-1個(gè)組內(nèi)端口；

所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述組間端口發(fā)送給所述目的交換裝置所在的子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)中除所述源交換裝置外的其他M-1個(gè)交換裝置。

基于所述第四方面，在所述第四方面的第三種實(shí)施方式中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括1個(gè)組內(nèi)端口和M-1個(gè)組間端口；

所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述組內(nèi)端口發(fā)送給所述目的交換裝置在所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給除所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置。

基于所述第四方面，在所述第四方面的第四種實(shí)施方式中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到同一個(gè)組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組間端口；

所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M-1份，并通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口將所述M-1份數(shù)據(jù)流量分別發(fā)送給除所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置。

基于所述第四方面，在所述第四方面的第五種實(shí)施方式中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組內(nèi)端口和M-1個(gè)組間端 口；

所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為2*(M-1)份，將其中M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)中除所述源交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置，以及將另外M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給除所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置。

基于所述第四方面，以及所述第四方面的第一種至第五種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第四方面的第六種實(shí)施方式中，所述方法還包括:

在根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量之前，為所述數(shù)據(jù)流量封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記用于指示接收到所述數(shù)據(jù)流量的交換裝置查找最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表以獲取所述數(shù)據(jù)流量的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，其中，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括目的地址和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

基于所述第四方面，以及所述第四方面的第一種至第六種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第四方面的第七種實(shí)施方式中，所述方法還包括以下之一：

所述源交換裝置從控制器獲取所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表；和

所述源交換裝置生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表；

其中，所述生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表包括：

獲取所述源交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷，其中，所述第一本地開(kāi)銷配置在所述源交換裝置上、僅供所述源交換裝置在計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用；

獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷；所述第一全局開(kāi)銷為所述直達(dá)交換裝置發(fā)布的、供所述源交換裝置在計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用的開(kāi)銷；以及

根據(jù)所述源交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷以及每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一 全局開(kāi)銷，生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。

基于所述第四方面的第七種實(shí)施方式，在所述第四方面的第八種實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口僅包括組內(nèi)端口，

所述獲取所述源交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷時(shí)包括：獲取所述源交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷；

所述獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷包括：獲取與所述源交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷。

基于所述第四方面的第七種實(shí)施方式，在所述第四方面的第九種實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括組內(nèi)端口和組間端口，

所述獲取所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷包括：分別獲取所述源交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷以及每個(gè)組間端口的第一本地開(kāi)銷；

所述獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷包括：獲取與所述源交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷以及組間端口的第一全局開(kāi)銷，以及，獲取與所述源交換裝置位于不同子系統(tǒng)的所述源交換裝置的每個(gè)直達(dá)交換裝置的組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷以及組間端口的第一全局開(kāi)銷。

基于所述第四方面的第九種實(shí)施方式，在所述第四方面的第十種實(shí)施方式中，生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的規(guī)則包括：

組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷小于組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷；且

組間端口的第一本地開(kāi)銷和第一全局開(kāi)銷的設(shè)置滿足下列條件：能夠使從組內(nèi)端口轉(zhuǎn)發(fā)的一條路徑為最優(yōu)路徑；使一個(gè)組間端口可以轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流量；使數(shù)據(jù)流量不能兩次被組間端口轉(zhuǎn)發(fā)；組內(nèi)端口所連接的全部路徑都屬于最優(yōu)路徑或者次優(yōu)路徑，且組間次優(yōu)路徑的全程距離小于組間最優(yōu)路徑的全程距離的V倍，其中，V為可以設(shè)定的系數(shù)。

基于所述第四方面的第九種實(shí)施方式，在所述第四方面的第十一種實(shí)施方式中，所述組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷與所述組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷相同，所述組間端口的第一本地開(kāi)銷與所述組間端口的第一全局開(kāi)銷相同；

生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的規(guī)則包括：

不等價(jià)路徑的次優(yōu)路徑FS的鄰接距離AD小于最優(yōu)路徑的FD與設(shè)定增量e之和；以及，次優(yōu)路徑的全程距離小于最優(yōu)路徑的全程距離的V倍，V為可以設(shè)定的系數(shù)。

基于所述第四方面，以及所述第四方面的第一種至第五種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第四方面的第十二種實(shí)施方式中，其特征在于，所述方法還包括：

所述源交換裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收其他交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量；

所述源交換裝置確定所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的屬性，以及確定所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是否位于所述第一子系統(tǒng)；

當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組內(nèi)端口，且所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不位于所述第一子系統(tǒng)時(shí)，所述源交換裝置將所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組內(nèi)端口發(fā)送給所述目的交換裝置在所述第一子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份流量通過(guò)所述交換裝置的M-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給所述目的交換裝置在另外M-1個(gè)子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置。

基于所述第四方面，以及所述第四方面的第一種至第五種實(shí)施方式中的任意一個(gè)，在所述第四方面的第十三種實(shí)施方式中，所述方法還包括：

所述源交換裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收其他交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量；

所述源交換裝置確定所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的屬性，以及確定所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是否位于所述第一子系統(tǒng)；

當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組間端口，且所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不位于所述第一子系統(tǒng)時(shí)，所述源交換裝置將所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間端口發(fā)送給 所述目的交換裝置所在子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份流量通過(guò)所述交換裝置的M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述第一子系統(tǒng)中的其他M-1個(gè)交換裝置。

本發(fā)明第五方面提供了另一種發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法，應(yīng)用于數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，其特征在于，

交換裝置接收另一交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量，其中，所述另一交換裝置為所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中除所述交換裝置外的任意一個(gè)交換裝置；

所述交換裝置確定所述數(shù)據(jù)流量是否封裝了轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記用于指示所述交換裝置查找最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表以獲取所述數(shù)據(jù)流量的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)；其中，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括所述數(shù)據(jù)流量的目的地址和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

在當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量封裝了所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記時(shí)，所述交換裝置確定所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是否為所述交換裝置，并根據(jù)確定的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量。

基于所述第五方面，在所述第五方面的第一種實(shí)施方式中，

當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不是所述交換裝置時(shí)，所述根據(jù)確定的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量包括：根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量，以使所述數(shù)據(jù)流量到達(dá)所述目的交換裝置；

當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是所述交換裝置時(shí)，所述根據(jù)確定的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量包括：從所述數(shù)據(jù)流量中刪除所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，并根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表中包括所述數(shù)據(jù)流量的目的地址的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)將刪除了所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記的數(shù)據(jù)流量發(fā)送給所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)外的設(shè)備。

基于所述第五方面或所述第五方面的第一種實(shí)施方式，在所述第五方面的第二種實(shí)施方式中，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的生成規(guī)則包括：

組內(nèi)端口所連接的路徑為最優(yōu)路徑；以及

當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置與所述交換裝置位于不同的子系統(tǒng)時(shí)，只通過(guò)組間端口轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量。

本發(fā)明通過(guò)將交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口劃分為組內(nèi)端口和組間端口，并通過(guò)組內(nèi)端口將M個(gè)交換裝置組成一個(gè)子系統(tǒng)，然后通過(guò)組間端口將多個(gè)子系統(tǒng)互聯(lián)形成一個(gè)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。本發(fā)明只需要一種類型的交換裝置就能夠?qū)崿F(xiàn)所有交換裝置的全連接，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的規(guī)模受核心層交換裝置的交換性能限制的問(wèn)題，提高了數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的容量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵工作原理示意圖；

圖4為使用光交織器時(shí)所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)的內(nèi)部連接示意圖；

圖5為所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)包括多個(gè)N*N組間光交織器時(shí)，所述第一交換裝置的連接關(guān)系示意圖；

圖6a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6b為圖6a所示子系統(tǒng)中各交換裝置與組內(nèi)光交織器的連接關(guān)系示意圖；

圖6c為圖6a所示的子系統(tǒng)中各交換裝置的邏輯連接示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法的流程示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中源交換裝置生成多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的過(guò)程示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法的流程示意圖；

圖12為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第一種過(guò)程示意圖；

圖13為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第二種過(guò)程示意圖；

圖14為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第三種過(guò)程示意圖；

圖15為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第四種過(guò)程示意圖；

圖16為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第五種過(guò)程示意圖；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種交換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種交換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下可能獲得其他的實(shí)現(xiàn)方式，而這些實(shí)現(xiàn)方式都應(yīng)被認(rèn)為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)概述

如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述數(shù)據(jù)交換機(jī)系統(tǒng)包括K個(gè)子系統(tǒng)，所述K個(gè)子系統(tǒng)中的第一子系統(tǒng)包括M個(gè)交換裝置，所述M個(gè)交換裝置中的第一交換裝置包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，所述多個(gè)端口可以分為用戶側(cè)端口和網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。一般來(lái)說(shuō)，連接服務(wù)器、客戶端或者用戶終端的端口為用戶側(cè)端口，連接其他交換裝置的端口為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。所述第一交換裝置通過(guò)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口實(shí)現(xiàn)與其他交換裝置的互連。所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，以下記為X個(gè)(圖中示出了3個(gè)，用小方塊表示)，包括M-1個(gè)組內(nèi)端口和K-1個(gè)組間端口；所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別連接所述第一子系統(tǒng)中除所述第一交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置；所述K-1個(gè)組間端口分別連接所述K個(gè)子系統(tǒng)中除所述第一子系統(tǒng)外的K-1個(gè)子系統(tǒng)中所述第一交換裝置的直達(dá)交換裝置。其中，所述第一子系統(tǒng)為所述K個(gè)子系統(tǒng)中的任意一個(gè)，所述第一交換裝置為所述M個(gè)交換裝置中的任意一個(gè)。

其中，組內(nèi)端口為一個(gè)交換裝置用于連接與所述交換裝置位于同一子系統(tǒng)的其他交換裝置的端口(圖中位于下方的端口)，組間端口為所述交換裝置用于連接與所述交換裝置位于不同子系統(tǒng)的直達(dá)交換裝置的端口(圖中位于上方的端口)，任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口都可以作為組內(nèi)端口或者組間端口使用，因此，只有在網(wǎng)絡(luò)連接之后，才可以知道哪些端口是組內(nèi)端口，哪些端口是組間端口。直達(dá)交換裝置是指與所述交換裝置通信時(shí)不需要經(jīng)過(guò)其他交換裝置的交換裝置。屬于同一個(gè)子系統(tǒng)的交換裝置互為直達(dá)交換裝置。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)將交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口劃分為組內(nèi)端口和組間端口，組內(nèi)端口用于連接同一子系統(tǒng)內(nèi)的交換裝置，組間端口用于連接不同子系統(tǒng)內(nèi)的交換裝置，即可以構(gòu)建出包括K*M個(gè)交換裝置的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。本發(fā)明不需要像傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)一樣，將網(wǎng)絡(luò)劃分為接入層、匯聚層和核心層，并在每層設(shè)置不同類型的交換裝置。因此，本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)只需要一種類型的交換裝置，就能夠?qū)崿F(xiàn)所有交換裝置的全連接，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的規(guī)模受核心層交換裝置的交換性能限制的問(wèn)題。

圖2所示的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)在每對(duì)需要連接的交換裝置之間都采用光纖直連，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，需要數(shù)萬(wàn)對(duì)光纖，不僅對(duì)機(jī)房的物理空間帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也為故障排除等運(yùn)維帶來(lái)了極大的困難。并且，由于數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口數(shù)量多，導(dǎo)致所需要的光模塊數(shù)量相應(yīng)增多，采用多模多芯光纖連接光模塊，多芯光纖的定制成本與接頭成本也極為高昂，布線成本甚至達(dá)到了光模塊成本的3-4倍。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，用于減少數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的光纖數(shù)量，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的維護(hù)操作，節(jié)約構(gòu)建數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的成本。

圖3為循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵(英文：cyclic arrayed waveguide grating，縮寫：CAWG)的工作原理示意圖。CAWG又被稱為循環(huán)交織器(英文：cyclic interleaver)，是基于波長(zhǎng)的N*N循環(huán)復(fù)用器/解復(fù)用器(英文：cyclic multiplexer/demultiplexer)。CAWG能夠以循環(huán)方式將不同波長(zhǎng)的信號(hào)從不同的入口發(fā)送到不同的出口。如圖2所示，該CAWG有N根輸入光纖和N根輸出 光纖，每根輸入光纖上最多可以傳輸N個(gè)波長(zhǎng)，因此，在滿負(fù)荷的時(shí)候，輸入側(cè)可以輸入N*N個(gè)波長(zhǎng)，CAWG經(jīng)過(guò)內(nèi)部交換，將每根輸入光纖上的N個(gè)波長(zhǎng)分別分配到不同的N根輸出光纖上。每個(gè)波長(zhǎng)可以用λ_ij來(lái)表示，其中，λ表示波長(zhǎng)，i表示輸入端口組，j表示該波長(zhǎng)在該輸入端口組中的編號(hào)，i和j均為小于等于N的正整數(shù)，N為CAWG每端口可支持的最大波長(zhǎng)數(shù)。例如圖2中，輸入端口a₁上輸入的N個(gè)波長(zhǎng)分別為λ₁₁，λ₁₂，…λ_1N，在輸出側(cè)，該N個(gè)波長(zhǎng)分別被分配到輸出光纖b₁到b_N。因而，CAWG能夠?qū)崿F(xiàn)N*N個(gè)波長(zhǎng)的無(wú)阻塞交換。

需要指出的是，在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)，還可以用能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的其他設(shè)備和光學(xué)器件來(lái)代替所述CAWG。因此，本發(fā)明中，將能夠?qū)崿F(xiàn)上述CAWG特性的設(shè)備或者光學(xué)器件統(tǒng)稱為光交織器。本發(fā)明實(shí)施例將應(yīng)用光交織器的上述特性，改善圖2所示的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例中使用所述光交織器構(gòu)建所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)時(shí)，所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)的內(nèi)部連接示意圖，所述子系統(tǒng)(可以為徒2所示的第一子系統(tǒng))還包括一個(gè)N*N組內(nèi)(“組內(nèi)”的定義見(jiàn)下)光交織器，稱為組內(nèi)光交織器1，所述第一子系統(tǒng)中的M個(gè)交換裝置在本實(shí)施例中記為S11，S12(圖中未示出)到S1M。其中，N*N是指所述光交織器的規(guī)格，即所述光交織器包括的輸入端口數(shù)和輸出端口數(shù)均為N個(gè)。其中，所述M個(gè)交換裝置中的任意一個(gè)交換裝置，例如交換裝置S11或S1M，均可以為所述第一交換裝置。所述X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括一個(gè)發(fā)送光口(英文：optical interface)和一個(gè)接收光口。其中，發(fā)送光口用豎線填充的小格子來(lái)表示，接收光口用沒(méi)有填充的小格子來(lái)表示。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口數(shù)相同。在其他的實(shí)施方式下，不同交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口數(shù)也可以不同。

所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別連接所述第一子系統(tǒng)中除所述第一交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置包括：所述M-1個(gè)組內(nèi)端口的所有發(fā)送光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的一個(gè)輸入端口，所述M-1個(gè)組內(nèi)端口的所有接收光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的一個(gè)輸出端口，以通過(guò)所述N*N組內(nèi)光交織器連接所述第一子 系統(tǒng)中除所述第一交換裝置外的M-1個(gè)交換裝置。例如，交換裝置S11的所有M-1個(gè)發(fā)送光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的輸入端口P_in11，交換裝置S11的所有M-1個(gè)接收光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的輸出端口P_out11。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中交換裝置的所有端口相同，即每一個(gè)端口都可以作為用戶側(cè)端口或網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，因此本發(fā)明實(shí)施例中交換裝置的用戶側(cè)端口和網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口并沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分，只有當(dāng)一個(gè)交換裝置被接入網(wǎng)絡(luò)之后，才能區(qū)分哪些端口是用戶側(cè)端口，哪些端口是網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。并且，交換裝置的端口可以被任意劃分。例如，一個(gè)交換裝置總共有48個(gè)端口，該48個(gè)端口可以根據(jù)需要被劃分為32個(gè)用戶側(cè)端口和16個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，也可以被劃分為24個(gè)用戶側(cè)端口和24個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。

本發(fā)明實(shí)施例中，由部分交換裝置組成的系統(tǒng)稱為子系統(tǒng)，全部交換裝置組成所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。其中，連接子系統(tǒng)內(nèi)的交換裝置的光交織器稱為組內(nèi)光交織器，連接不同子系統(tǒng)的光交織器稱為組間光交織器。

在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，為了進(jìn)一步減少光纖數(shù)量，所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)還包括多個(gè)N*N組間光交織器。圖5示出了當(dāng)所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)包括多個(gè)N*N組間光交織器時(shí)，所述第一交換裝置的連接關(guān)系示意圖。此時(shí)，所述第一交換裝置(假設(shè)為S11)的M-1個(gè)組內(nèi)端口根據(jù)圖4所示的方式連接到組內(nèi)光交織器1，所述第一交換裝置的K-1個(gè)組間端口(即端口P_M到P_X)的所有發(fā)送光口連接第一N*N組間光交織器(組間光交織器1)的一個(gè)輸入端口P_in11，所述K-1個(gè)組間端口的所有接收光口連接所述第一N*N組間光交織器的一個(gè)輸出端口P_out11。

由于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的交換裝置數(shù)量較多，為了便于管理，需要對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)中的交換裝置編號(hào)，并且，也需要對(duì)所述多個(gè)N*N組間光交織器編號(hào)，所述第一交換裝置在所述第一子系統(tǒng)中的編號(hào)與所述第一N*N組間光交織器在所述多個(gè)N*N組間光交織器中的編號(hào)相同，即所述第一N*N組間光交織器為所述第一交換裝置對(duì)應(yīng)的組間光交織器。一個(gè)交換裝置僅連接一個(gè)組間光交織器，一個(gè)組間光交織器最多可連接N個(gè)交換裝置。具體到圖5中，交換裝置S11連 接到組間光交織器1，交換裝置S1M連接到組間光交織器M。

本發(fā)明上述各實(shí)施例中的所述第一交換裝置為由合適的電路器件和/或光學(xué)器件組成的裝置，它包括交換單元和接口單元。所述交換單元可以為交換機(jī)，交換網(wǎng)板，接口板以及線卡等具有交換功能的單元。所述交換單元可能是光口交換單元，也可能是電口(英文：electric interface)交換單元。當(dāng)所述交換單元為光口交換單元時(shí)，所述接口單元包括X個(gè)光模塊，所述X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為所述X個(gè)光模塊的端口，此時(shí)，所述每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括一個(gè)發(fā)送光口和一個(gè)接收光口，是指每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口光模塊的端口包括一個(gè)發(fā)送光口和一個(gè)接收光口。

當(dāng)所述交換單元為電口交換單元時(shí)，所述接口單元為電-光轉(zhuǎn)換單元，所述X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為所述電-光轉(zhuǎn)換單元的端口，此時(shí)，所述每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括一個(gè)發(fā)送光口和一個(gè)接收光口是指所述電-光轉(zhuǎn)換單元的每個(gè)端口包括一個(gè)發(fā)送光口和一個(gè)接收光口。

在圖4和圖5中，為了實(shí)現(xiàn)“所述M-1個(gè)組內(nèi)端口的所有發(fā)送光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的一個(gè)輸入端口，所述M-1個(gè)組內(nèi)端口的所有接收光口連接所述N*N組內(nèi)光交織器的一個(gè)輸出端口”，S11的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口P₁到P_M-1的所有發(fā)送光口連接合波器11的M-1個(gè)接收端口(用沒(méi)有填充的圓圈表示)。這樣，組內(nèi)端口P₁到P_M-1的所有發(fā)送光口發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)合波器11復(fù)用以后，通過(guò)合波器11的一個(gè)發(fā)送端口(用沒(méi)有填充的小格子表示)被發(fā)送到組內(nèi)光交織器1，即只需要一根光纖就能使S11的M-1個(gè)組內(nèi)端口中每個(gè)發(fā)送光口發(fā)送的信號(hào)到達(dá)所述N*N組內(nèi)光交織器；類似地，只需要一根光纖就就能使所述K1個(gè)組間端口中每個(gè)接收光口從所述N*N組內(nèi)光交織器接收信號(hào)。

在圖5中，為了實(shí)現(xiàn)“所述K-1個(gè)組間端口的所有發(fā)送光口連接第一N*N組間光交織器的一個(gè)輸入端口，所述K-1個(gè)組間端口的所有接收光口連接所述第一N*N組間光交織器的一個(gè)輸出端口”，S11的組間端口P_M到P_X中的所有發(fā)送光口連接合波器11的另外K-1個(gè)接收端口(用灰色填充的圓圈表示)，組間端口P_M到P_X的發(fā)送光口發(fā)出的信號(hào)經(jīng)合波器11復(fù)用后通過(guò)合波器11的另一個(gè)發(fā)送端口(用灰色填充的小格子表示)被發(fā)送到組間光交織器1。 分波器11通過(guò)一個(gè)接收端口(用沒(méi)有填充的小格子表示)接收組內(nèi)光交織器1發(fā)送的信號(hào)，并在對(duì)該信號(hào)解復(fù)用后將信號(hào)通過(guò)K-1個(gè)發(fā)送端口(用沒(méi)有填充的小圓圈表示)分別發(fā)往S11的組內(nèi)端口P₁到P_M-1中的接收光口。分波器11通過(guò)另一個(gè)接收端口(用灰色填充的小格子表示)接收組間光交織器1發(fā)送的信號(hào)，并在對(duì)該信號(hào)解復(fù)用后將解復(fù)用得到的信號(hào)通過(guò)另外K-1個(gè)端口(用灰色填充的小圓圈表示)分別發(fā)往S11的組間端口P_M到P_X中的接收光口。通過(guò)上述方式，S11僅僅需要兩根光纖就能和數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中除不在所述第一子系統(tǒng)中的所有其他交換裝置通信。

雖然本發(fā)明上述實(shí)施例使用了合波器和分波器，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，任何能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)的復(fù)用和解復(fù)用的設(shè)備都可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，因此，上述合波器和分波器并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述多個(gè)子系統(tǒng)具有相同的規(guī)模時(shí)，對(duì)于每個(gè)子系統(tǒng)，M＝N＝K，即每個(gè)交換裝置的一半網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接組內(nèi)光交織器，另一半網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接組間光交織器，且每個(gè)組內(nèi)光交織器的規(guī)格N與每個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)的交換裝置的數(shù)量M相同。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)子系統(tǒng)除了第一子系統(tǒng)外還包括第二子系統(tǒng)，所述第二子系統(tǒng)包括一個(gè)N’*N’組內(nèi)光交織器以及Z個(gè)交換裝置，其中，N’<N，且Z<M。即，所述第二子系統(tǒng)與所述第一子系統(tǒng)具有不同的規(guī)模，第二子系統(tǒng)中交換裝置的數(shù)量小于第一子系統(tǒng)中交換裝置的數(shù)量。子系統(tǒng)的規(guī)模是指所述子系統(tǒng)包括的交換裝置的數(shù)量以及每個(gè)交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的數(shù)量。

數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)示例

以下通過(guò)示例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖6a所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一個(gè)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述子系統(tǒng)包括一個(gè)N*N光交織器，M個(gè)交換裝置，以及M個(gè)合波器和M個(gè)分波器。每個(gè)交換裝置對(duì)應(yīng)一個(gè)合波器和一個(gè)分波器，所述合波器和分波器可以分開(kāi)設(shè)置，也可以合并設(shè)置，如果合并設(shè)置的話，每個(gè)交換裝置對(duì)應(yīng)一個(gè)合波/分波器。 并且，與圖4一樣，每個(gè)交換裝置包括X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括一個(gè)發(fā)送光口和一個(gè)接收光口。

在圖6a所示的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中，交換裝置S1(第一交換裝置)的M-1個(gè)發(fā)送光口(用方框表示)經(jīng)過(guò)合波器1連接到所述N*N光交織器的輸入端口P_in1，M-1個(gè)接收光口經(jīng)過(guò)分波器1連接到所述N*N光交織器的輸出端口P_out1。在一個(gè)實(shí)施例中，M＝N。

從圖6a可以看出，交換裝置S1的M-1個(gè)組內(nèi)端口生成的信號(hào)經(jīng)過(guò)合波器1后，只需要一根光纖就能發(fā)送出去，并且，發(fā)送給交換裝置S1的任意一個(gè)端口的信號(hào)，只需要通過(guò)一根光纖就能到達(dá)交換裝置S1所對(duì)應(yīng)的分波器1，進(jìn)而到達(dá)S1的相應(yīng)端口。

當(dāng)M＝8時(shí)，圖6a所示的子系統(tǒng)中各交換裝置與組內(nèi)光交織器的連接關(guān)系，可以抽象成圖6b。其中，每條實(shí)線代表一對(duì)光纖，交換裝置及其對(duì)應(yīng)的合波/分波器位于光纖的一端，而光交織器位于光纖的另一端。從圖6b可以看出，本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的所有交換裝置只需要連接到光交織器，而不需要像傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)一樣，將網(wǎng)絡(luò)劃分為接入層、匯聚層和核心層，并在每層設(shè)置不同類型的交換裝置。因此，本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)只需要一種類型的交換裝置，就能夠?qū)崿F(xiàn)所有交換裝置的全連接，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的規(guī)模受核心層交換裝置的交換性能限制的問(wèn)題。

圖6b所示的8個(gè)交換裝置邏輯上形成了一個(gè)全連接的網(wǎng)絡(luò)，稱為mesh網(wǎng)絡(luò)。如圖6c所示，為圖6b所示的子系統(tǒng)中各交換裝置的邏輯連接示意圖。如果全部采用光纖直連的方式建立圖6b所示的網(wǎng)絡(luò)，則需要的光纖數(shù)為28*2(一條連線代表了輸入和輸出兩根光纖)＝56根，如果交換裝置之間還存在其他設(shè)備的話，則需要的光纖數(shù)增加到56*2＝112根。但是采用圖6a所示的組網(wǎng)方式，則僅僅需要8*2＝16根光纖。即，采用本發(fā)明中的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，所需要的光纖數(shù)僅僅為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的16÷56＝2/7或者16÷112＝1/7。推廣到其他規(guī)模的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，采用本專利的組網(wǎng)方式建立的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)所需要的光纖數(shù)僅僅為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的2/(M-1)或1/(M-1)。其中，所述M為數(shù)據(jù)交換系 統(tǒng)中交換裝置的數(shù)量。

可見(jiàn)，采用本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，可以極大地減少數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)所需的光纖數(shù)量，進(jìn)而節(jié)省了布線成本。并且，由于本發(fā)明實(shí)施例所需要的光纖數(shù)量極大地減少，降低了數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)機(jī)房布線的難度，使交換裝置的物理部署變得簡(jiǎn)單容易。

當(dāng)需要組建較大規(guī)模的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)時(shí)，由于需要的交換裝置數(shù)量較多，可以將交換裝置分組，得到多個(gè)交換組，將每個(gè)交換組中的交換裝置通過(guò)組內(nèi)光交織器連接形成一個(gè)子系統(tǒng)，則多個(gè)交換組可以形成多個(gè)子系統(tǒng)，將所述多個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)組間光交織器連接，就可以形成所有交換裝置邏輯上全連接的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。其中，所述組間光交織器的規(guī)格與所述組內(nèi)光交織器的規(guī)格可以相同也可以不同，一個(gè)組內(nèi)光交織器的規(guī)格可以和另一個(gè)組內(nèi)光交織器的規(guī)格相同或不同，所有組間光交織器的規(guī)格相同。優(yōu)選地，所述組間光交織器的規(guī)格與所述組內(nèi)光交織器的規(guī)格相同。當(dāng)多個(gè)組內(nèi)光交織器的規(guī)格不同時(shí)，所述組間光交織器的規(guī)格大于等于所述多個(gè)組內(nèi)光交織器中規(guī)格最大的組內(nèi)光交織器的規(guī)格。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，在組建數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)所使用的交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口數(shù)確定組間光交織器的規(guī)格，并根據(jù)組間光交織器的規(guī)格對(duì)交換裝置進(jìn)行分組，得到多個(gè)交換組。例如，當(dāng)組間光交織器為N*N光交織器時(shí)，每個(gè)交換組包括多個(gè)相同規(guī)格(即網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口數(shù)相同)的交換裝置，每個(gè)交換組包括的交換裝置的個(gè)數(shù)可以相同也可以不同，每個(gè)交換組中的交換裝置最多不超過(guò)N個(gè)。每個(gè)交換組中的每個(gè)交換裝置的部分網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)所述交換組的組內(nèi)光交織器連接形成圖6a所示的一個(gè)子系統(tǒng)。所有子系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)組間光交織器連接形成一個(gè)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。當(dāng)子系統(tǒng)連接組間光交織器時(shí)，交換裝置在其所位于的子系統(tǒng)中的編號(hào)與所述交換裝置對(duì)應(yīng)的N*N組間光交織器在所述多個(gè)N*N組間光交織器中的編號(hào)相同，例如，每個(gè)子系統(tǒng)中的編號(hào)為1的交換裝置連接到組間光交織器1，編號(hào)為2的交換裝置連接到組間光交織器2，以此類推，直到每個(gè)子系統(tǒng)中的每個(gè)交換裝置都連 接到相應(yīng)的組間光交織器。交換裝置的具體連接方式可以參考圖5。

基于圖5所示的連接方法，如圖7所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)包括1024個(gè)交換裝置，本實(shí)施例采用的組間光交織器為32*32光交織器，則每個(gè)交換組中包括1024÷32＝32個(gè)交換裝置。為了簡(jiǎn)化配置并提高光交織器的利用率，本實(shí)施例中的組內(nèi)光交織器也選用32*32光交織器，這樣需要每個(gè)交換裝置提供2*(N-1)＝62個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。每個(gè)交換組中的每個(gè)交換裝置的31個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口作為組內(nèi)端口連接到一個(gè)組內(nèi)光交織器形成一個(gè)子系統(tǒng)，另外31個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口作為組間端口連接到所述交換裝置對(duì)應(yīng)的組間光交織器。例如，交換組1中的交換裝置1的31個(gè)組內(nèi)端口中的發(fā)送光口和接收光口分別連接(圖中用同一條線表示)到組內(nèi)光交織器1，31個(gè)組間端口連接到組間光交織器1。為了便于管理，各個(gè)交換組中的相同編號(hào)的交換裝置連接到同一個(gè)組間光交織器。通過(guò)圖7所示的方式，只需要4096根跨機(jī)房光纖就能實(shí)現(xiàn)1024個(gè)交換裝置的全連接，大大減少了數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)所需要的光纖數(shù)量。

當(dāng)交換裝置的數(shù)量不是N的倍數(shù)時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法仍然可以應(yīng)用。如圖8所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8所示的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)共包括980個(gè)交換裝置，根據(jù)該數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的規(guī)模仍然采用32*32光交織器作為組間光交織器，則本實(shí)施例中需要32個(gè)組間光交織器。980÷32＝30……20，故將980個(gè)交換裝置分為31個(gè)交換組，前面30組每個(gè)組包括32個(gè)交換裝置，每個(gè)交換裝置提供62個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，最后一個(gè)組，即第31組包括20個(gè)交換裝置，第31組的每個(gè)交換裝置需要提供31(組間端口)+19(組內(nèi)端口)＝50個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，第31組的20個(gè)交換裝置組成的子系統(tǒng)可以看作是前面提到的第二子系統(tǒng)。這樣，前面30個(gè)組對(duì)應(yīng)的組內(nèi)光交織器為32*32光交織器，最后一組對(duì)應(yīng)的組內(nèi)光交織器可以是規(guī)格大于等于20*20的任意光交織器。在本實(shí)施例中，仍然是每個(gè)交換裝置的一半網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接到對(duì)應(yīng)的組內(nèi)光交織器，另外一半網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接到組間光交織器，所有交換組內(nèi)相同編號(hào)的交換裝置連接到同一個(gè)組間光交織器。 這樣，由于交換組31中只包括20個(gè)交換裝置，則組間光交織器21到32上只連接了30個(gè)交換裝置，而組間光交織器1-20上分別連接了31個(gè)交換裝置。通過(guò)以上組網(wǎng)，只需要980*4根光纖就能夠?qū)崿F(xiàn)980個(gè)交換裝置之間的全連接。

傳統(tǒng)的接入交換裝置會(huì)區(qū)分用戶側(cè)端口和網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，并且，網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于用戶側(cè)端口數(shù)，當(dāng)需要建立大規(guī)模數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)時(shí)，需要采用將接入交換裝置層層匯聚到核心交換裝置的方式實(shí)現(xiàn)所有接入交換裝置的全連接，這種傳統(tǒng)方式受限于核心交換裝置的端口規(guī)模，不利于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。本發(fā)明實(shí)施例在組建數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)時(shí)，只需要使用光交織器和普通的接入交換裝置，不需要使用核心交換裝置，打破了傳統(tǒng)組網(wǎng)方式中核心交換裝置的限制。在本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的規(guī)模由光交織器的規(guī)格決定。目前，最大的光交織器為80*80光交織器，這種規(guī)格的光交織器可以組建超出現(xiàn)有數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)50倍以上交換容量的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。因此，采用本發(fā)明實(shí)施例的方案，不僅能夠節(jié)約光纖數(shù)量，降低布纖和維護(hù)成本，而且能夠極大地?cái)U(kuò)展數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的規(guī)模。

本發(fā)明上述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的各實(shí)施方式中的交換裝置，可以是獨(dú)立的交換機(jī)，也可以是分布式部署的接口板，所述接口板同時(shí)支持交換功能和控制功能。當(dāng)所述交換裝置為分布式部署的接口板時(shí)，所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)分布式部署的大型交換機(jī)，所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)相當(dāng)于接口板組，則所述交換機(jī)包括K個(gè)接口板組，所述K個(gè)接口板組中的第一接口板組包括M個(gè)接口板，所述M個(gè)接口板中的第一接口板包括X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口，所述X個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組內(nèi)端口和K-1個(gè)組間端口；所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別連接所述第一接口板組中除所述第一接口板外的M-1個(gè)接口板；所述K-1個(gè)組間端口分別連接所述K個(gè)接口板組中除所述第一接口板組外的K-1個(gè)接口板組中所述第一接口板的直達(dá)接口板組。

源交換裝置對(duì)數(shù)據(jù)流量的處理

本發(fā)明上述各實(shí)施例中提供的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的任意一個(gè)交換裝置都能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)流量在所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的傳輸。由于數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中存在大量數(shù)據(jù)流，每個(gè)交換裝置在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流量時(shí)，既可能是源交換裝置，也可能是目的交換裝置，還可能是中間交換裝置。

其中，所述源交換裝置從用戶側(cè)端口獲取數(shù)據(jù)流量，并將所述數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)發(fā)送到目的交換裝置。中間交換裝置為位于源交換裝置和目的交換裝置之間的路徑上的交換裝置；所述目的交換裝置從所述源交換裝置或所述中間交換裝置接收所述數(shù)據(jù)流量，并將所述數(shù)據(jù)流量通過(guò)用戶側(cè)端口發(fā)送出去。

當(dāng)作為源交換裝置時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例中的交換裝置可以執(zhí)行一種發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法。特別地，所述源交換裝置包括多個(gè)端口，每個(gè)端口都能夠作為用戶側(cè)端口或網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。所述源交換裝置可以是，但不限于，圖17所示的交換裝置1700。

如圖9所示，所述方法包括步驟S910，S920和S930。其中：

S910：數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的源交換裝置通過(guò)用戶側(cè)端口獲取數(shù)據(jù)流量。

其中，所述源交換裝置可以是上述各數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)實(shí)施例中的任意一個(gè)子系統(tǒng)中的任意一個(gè)交換裝置。所述獲取數(shù)據(jù)流量可以是所述源交換裝置從用戶或者服務(wù)器接收所述數(shù)據(jù)流量，也可以是所述源交換裝置主動(dòng)從所述用戶或者服務(wù)器請(qǐng)求所述數(shù)據(jù)流量，總之上述數(shù)據(jù)流量是從所述源交換裝置的用戶側(cè)端口進(jìn)入所述源交換裝置的。

步驟S910可以由，例如，圖17中的交換裝置1700的接收組件1701來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述接收組件1701可以是接收器，接收單元以及用戶側(cè)端口中的任意一個(gè)。

S920：所述源交換裝置根據(jù)所述數(shù)據(jù)流量的目的地址查找多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，得到包括所述目的地址的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括所述目的地址和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

本發(fā)明實(shí)施例中，每個(gè)交換裝置上存儲(chǔ)了至少兩張轉(zhuǎn)發(fā)表，一張是最短 路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，一張是多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的每個(gè)表項(xiàng)包括目的地址和多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的每個(gè)表項(xiàng)僅包括目的地址和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

具體來(lái)說(shuō)，所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的每個(gè)表項(xiàng)至少包括目的地址以及對(duì)應(yīng)所述目的地址的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。當(dāng)所述目的交換裝置與所述源交換裝置位于同一子系統(tǒng)中，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為M-1個(gè)。當(dāng)所述目的交換裝置與所述源交換裝置位于不同子系統(tǒng)時(shí)，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口可以為M-1，M個(gè)或者2*(M-1)個(gè)。其中，M為所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)中的交換裝置的數(shù)量。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)流量的目的地址可以為目的因特網(wǎng)協(xié)議(英文：Internet Protocol，簡(jiǎn)稱：IP)地址或目的媒體訪問(wèn)控制(英文：media access control，簡(jiǎn)稱：MAC)地址。

所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表和所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表可以存儲(chǔ)在所述源交換裝置的不同存儲(chǔ)組件中，也可以存儲(chǔ)在同一個(gè)存儲(chǔ)組件中，所述存儲(chǔ)組件可以是易失性存儲(chǔ)器(英文：volatile memory)，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(英文：random-access memory，縮寫：RAM)，也可以是非易失性存儲(chǔ)器(英文：non-volatile memory)，例如只讀存儲(chǔ)器(英文：read-only memory，縮寫：ROM)，快閃存儲(chǔ)器(英文：flash memory)，硬盤(英文：hard disk drive，縮寫：HDD)或固態(tài)硬盤(英文：solid-state drive，縮寫：SSD)；所述存儲(chǔ)組件還可以包括上述種類的存儲(chǔ)器的組合。

步驟S620可以由圖17中的交換裝置1700的處理組件1702來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述處理組件1702可以是處理器，中央處理單元(英文：central processing unit，縮寫：CPU)，專用集成電路(英文：application-specific integrated circuit，縮寫：ASIC)，以及數(shù)據(jù)平面中的任意一個(gè)，也可以是其他類型的處理器，處理單元或處理電路。

S930：所述源交換裝置根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量，以使所述數(shù)據(jù)流量中的每份數(shù)據(jù)流量通過(guò)不同路徑到達(dá)與 所述交換裝置位于同一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的目的交換裝置，所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)包括至少一個(gè)子系統(tǒng)。

其中，所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為多份，向所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口中的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口分別發(fā)送一份數(shù)據(jù)流量。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，為了使所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)除所述源交換裝置外的其他交換裝置接收到所述數(shù)據(jù)流量的其中一份時(shí)，不再對(duì)接收的那份數(shù)據(jù)流量采用負(fù)載均衡的方式發(fā)送，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式，在根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量之前，所述方法還包括：所述源交換裝置為所述數(shù)據(jù)流量封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記用于指示接收到所述數(shù)據(jù)流量的交換裝置查找最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表以獲取所述數(shù)據(jù)流量的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。其中，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括目的地址以及一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口。所述封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，可以在將所述數(shù)據(jù)流量分為多份之前，也可以在將所述數(shù)據(jù)流量分為多份之后。

在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式中，所述源交換裝置不需要為所述流量封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，接收到流量的交換裝置根據(jù)接收所述流量的端口的屬性(是組內(nèi)端口還是組間端口)以及所述流量的目的交換裝置是否與所述交換裝置位于同一個(gè)子系統(tǒng)確定所述流量的出端口。

所述源交換裝置通過(guò)輪詢或哈希(英文：hash)的方式，向多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口分別發(fā)送一份數(shù)據(jù)流量以實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。

步驟S930可以由圖17中的交換裝置1700的發(fā)送組件1703來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述發(fā)送組件1703可以是發(fā)射器，發(fā)送單元以及網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口中的任意一個(gè)。

通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例上述發(fā)送數(shù)據(jù)流量的方法，數(shù)據(jù)流量被源交換裝置通過(guò)多條不等價(jià)路徑發(fā)送給目的交換裝置，有效提高了各交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口利用率，避免了數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的擁塞。

為了進(jìn)一步提高各交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的利用率，假設(shè)源交換裝置位于第一子系統(tǒng)，當(dāng)所述源交換裝置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收到其他交換裝置發(fā)送 的數(shù)據(jù)流量后(此時(shí)，所述源交換裝置為其他交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量的中間交換裝置)，所述源交換裝置確定所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的屬性，以及確定所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置位于所述第一子系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組內(nèi)端口，且所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不位于所述第一子系統(tǒng)時(shí)，所述源交換裝置將所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組內(nèi)端口發(fā)送給所述目的交換裝置在所述第一子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份流量通過(guò)所述交換裝置的M-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給所述目的交換裝置在另外M-1個(gè)子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置；在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組間端口，且所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不位于所述第一子系統(tǒng)時(shí)，所述源交換裝置將所述通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口接收的數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間端口發(fā)送給所述目的交換裝置所在子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份流量通過(guò)所述交換裝置的M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述第一子系統(tǒng)中的其他M-1個(gè)交換裝置。

源交換裝置中負(fù)載均衡的具體實(shí)現(xiàn)方式

本發(fā)明實(shí)施例將交換裝置的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口分為兩類，一類通過(guò)組內(nèi)光交織器連接位于同一個(gè)子系統(tǒng)的交換裝置，稱為組內(nèi)端口，另一類通過(guò)組間光交織器連接位于不同子系統(tǒng)的交換裝置，稱為組間端口。

在實(shí)施方式A中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于同一個(gè)子系統(tǒng)，所述子系統(tǒng)中包括M個(gè)交換裝置，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包M-1個(gè)組內(nèi)端口，所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M-1份并通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口將所述M-1份數(shù)據(jù)流量分別發(fā)送給所述子系統(tǒng)中除所述源交換裝置外的其他M-1個(gè)交換裝置。

在實(shí)施方式B中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于不同的子系統(tǒng)，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為M個(gè)，所述M個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括1個(gè)組間端口 和M-1個(gè)組內(nèi)端口，所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述組間端口發(fā)送給所述目的交換裝置所在的子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)中除所述源交換裝置外的其他M-1個(gè)交換裝置。

在實(shí)施方式C中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為M個(gè)，所述M個(gè)端口包括1個(gè)組內(nèi)端口和M-1個(gè)組間端口，所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M份，將其中1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述組內(nèi)端口發(fā)送給所述目的交換裝置在所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給除所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置。

在實(shí)施方式D中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到同一個(gè)組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為M-1個(gè)組間端口，所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為M-1份并通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口將所述M-1份數(shù)據(jù)流量分別發(fā)送給除所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)外的M-1個(gè)子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置。

在實(shí)施方式E中，所述源交換裝置和所述目的交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)且連接到不同的組間光交織器，所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括M-1個(gè)組內(nèi)端口和M-1個(gè)組間端口，所述根據(jù)所述多個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送所述數(shù)據(jù)流量包括：將所述數(shù)據(jù)流量分為2*(M-1)份，將其中M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組內(nèi)端口發(fā)送給所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)中除所述源交換機(jī)外的M-1個(gè)交換裝置，以及將另外M-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述M-1個(gè)組間端口發(fā)送給除所述源交換裝置所在的子系統(tǒng)外的M-1 個(gè)子系統(tǒng)中的所述源交換裝置的直達(dá)交換裝置。

多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的生成過(guò)程

在一個(gè)實(shí)施例中，所述源交換裝置(可以是所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的任意一個(gè)交換裝置)還需要獲取所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表可以是由控制器(英文：controller)或者所述源交換裝置生成的。當(dāng)所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表由所述控制器生成時(shí)，所述源交換裝置獲取所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表包括所述源交換裝置從所述控制器獲取所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。所述控制器和所述源交換裝置采用相同的算法來(lái)生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。

下面以圖10，所述源交換裝置生成以所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表為例，說(shuō)明所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的生成過(guò)程，具體來(lái)說(shuō)，所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表可以由上述圖17中的交換裝置1700的處理組件1703生成，所述過(guò)程包括：

S9001，所述源交換裝置獲取所述源交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷。

其中，所述第一本地開(kāi)銷配置在所述源交換裝置上、僅供所述源交換裝置在計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述源交換裝置的所有網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口具有相同的第一本地開(kāi)銷。

S9002，所述源交換裝置獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷。

其中，所述第一全局開(kāi)銷為另一交換裝置發(fā)布的、供所述源交換裝置在計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用的開(kāi)銷。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所有交換裝置發(fā)布的所有網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷相同。

S9003，所述源交換裝置根據(jù)所述源交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷以及每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷，生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。

由于本發(fā)明實(shí)施例中數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的所有交換裝置都是全連通的，所述源交換裝置收到所述源交換裝置的每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷后，就可以計(jì)算出整個(gè)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的路徑，生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。

本發(fā)明實(shí)施例中，需要預(yù)先為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口配置本地開(kāi)銷和全局開(kāi)銷。其中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的本地開(kāi)銷是所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口所屬的交換裝置在計(jì)算與所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口相關(guān)的路徑時(shí)使用的開(kāi)銷，包括了用于計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的第一本地開(kāi)銷和用于計(jì)算最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的第二本地開(kāi)銷。網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的全局開(kāi)銷，是由所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口所屬的交換裝置發(fā)送給另一交換裝置，以供所述另一交換裝置計(jì)算與所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口相關(guān)的路徑時(shí)使用的開(kāi)銷。類似地，本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的全局開(kāi)銷包括用于計(jì)算多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的第一全局開(kāi)銷和用于計(jì)算最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的第二全局開(kāi)銷。

所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口可以僅包括組內(nèi)端口，也可以包括組內(nèi)端口和組間端口。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口僅包括組內(nèi)端口，所述源交換裝置獲取所述源交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷包括：所述源交換裝置獲取所述源交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷。例如，圖12(后續(xù)有詳細(xì)說(shuō)明)中，源交換裝置S1獲取S1用于連接交換裝置S2-S8的端口P2-P8的第一本地開(kāi)銷。

所述源交換裝置獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷包括：所述源交換裝置獲取與所述源交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷。例如，圖12中，S2-S8和S1在同一個(gè)子系統(tǒng)中，則S2-S8都是S1的直達(dá)交換裝置，則S1接收S2-S8分別發(fā)送的各自的每個(gè)組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括組內(nèi)端口和組間端口，所述源交換裝置獲取所述源交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一本地開(kāi)銷包括：所述源交換裝置分別獲取所述源交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷以及 每個(gè)組間端口的第一本地開(kāi)銷。例如，圖13(后續(xù)有詳細(xì)說(shuō)明)中，源交換裝置S11的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口既連包括接組內(nèi)光交織器1的組內(nèi)端口，又包括連接組間光交織器1的組間端口，則源交換裝置S11需要獲取每個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷和每個(gè)組間端口的第一本地開(kāi)銷。

所述源交換裝置獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷包括：所述源交換裝置獲取與所述源交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷以及組間端口的第一全局開(kāi)銷，以及，獲取與所述源交換裝置位于不同子系統(tǒng)的所述源交換裝置的每個(gè)直達(dá)交換裝置的組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷以及組間端口的第一全局開(kāi)銷。圖13中，S1接收每個(gè)直達(dá)交換裝置分別向S11發(fā)送所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第一全局開(kāi)銷。例如，子系統(tǒng)1中的交換裝置S12發(fā)送的是連接到組內(nèi)光交織器1的每個(gè)組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷k11以及連接到組間光交織器2的組間端口的第一全局開(kāi)銷k12，而子系統(tǒng)2中的交換裝置S21發(fā)送的是連接組間光交織器2的每個(gè)組間端口的第一全局開(kāi)銷k12以及連接組內(nèi)光交織器2的每個(gè)組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷k11。

多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的生成規(guī)則

本發(fā)明實(shí)施例中，所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的每個(gè)表項(xiàng)中包括多個(gè)端口，所述多個(gè)端口代表到達(dá)目的交換裝置的多條路徑不等價(jià)路徑。

為了在所述多條路徑間實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，所述源交換裝置在生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)，遵循以下基本規(guī)則：

(a)AD of FS〈FD of Successor，即

不等價(jià)路徑的次優(yōu)路徑(英文：Feasible Successor，簡(jiǎn)稱：FS)的鄰接距離(英文：Advertised Distance)小于最優(yōu)路徑(英文：Successor)的全程距離(英文：Full Distance，簡(jiǎn)稱：FD)；

(b)FD of FS〈V*FD of Successor，即

次優(yōu)路徑的全程距離小于最優(yōu)路徑全程距離的V倍，其中V為變量。

其中，最優(yōu)路徑是指開(kāi)銷最小的路徑；鄰接距離是指到達(dá)目的交換裝置的第一段路徑的距離。例如圖6c中，從交換裝置S1到交換裝置S5的路徑S1-〉S2-〉S5中，S1-〉S2就是路徑S1-〉S2-〉S5的鄰接距離。

基于以上基本原則，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)子系統(tǒng)中的所有交換裝置的組內(nèi)端口具有相同的第一本地開(kāi)銷和第一全局開(kāi)銷，所述組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷不同于所述組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷；一個(gè)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的所有交換裝置的組間端口具有相同的第一本地開(kāi)銷和第一全局開(kāi)銷，所述組間端口的第一本地開(kāi)銷不同于所述組間端口的第一全局開(kāi)銷。組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷不同于一個(gè)組間端口的第一本地開(kāi)銷，組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷不同于組間端口的第一全局開(kāi)銷。例如，每個(gè)組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷可以為k11，第一本地開(kāi)銷可以為k11+△11；每個(gè)組間端口的第一全局開(kāi)銷可以為k12，第一本地開(kāi)銷可以為k12+△12。其中，△11和△12為根據(jù)需要設(shè)置的增量。

本發(fā)明實(shí)施例所述源交換裝置在生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)的具體規(guī)則包括：

一、組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷(相當(dāng)于組內(nèi)次優(yōu)路徑的鄰接距離)〈組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷(相當(dāng)于組內(nèi)最優(yōu)路徑的全程距離)；

基于上述條件，將組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷設(shè)置為k11，則組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷為k11+△11，其中，△11為增量，則

k11〈k11+△11……公式 (1)。

二、組間端口的第一本地開(kāi)銷和第一全局開(kāi)銷的設(shè)置必須滿足下列全部規(guī)則：

(B1)使從組內(nèi)端口轉(zhuǎn)發(fā)的一條路徑為最優(yōu)路徑，

例如，源交換裝置的組間端口的第一本地開(kāi)銷〉源交換裝置的組間端口的最優(yōu)路徑的全程距離(源交換裝置的組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷+目的交換裝置的組間端口的第一全局開(kāi)銷+目的交換裝置在源交換裝置所在的子系統(tǒng) 內(nèi)的直達(dá)交換機(jī)的組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷)，

即：k12+△12>k11+△11+k11+k12……公式 (2)

(B2)使從組間端口轉(zhuǎn)發(fā)的一條路徑為次優(yōu)路徑，

該次優(yōu)路徑的全程距離，小于最優(yōu)路徑的全程距離的V倍，即

k12+△12+k11〈V*(k11+△11+k11+k12)……公式 (3)。

(B3)數(shù)據(jù)流量不能兩次被組間端口轉(zhuǎn)發(fā)，則規(guī)定如下：

k12+△12+k〉V*(k11+△11+k11+k12)……公式 (4)或

k12〉k11+△11+k11+k12……公式 (5)

上述公式(5)無(wú)解，并且，匹配到公式(4)的路徑不會(huì)被選為次優(yōu)路徑。

(B4)組內(nèi)端口所連接的全部路徑都屬于最優(yōu)路徑或者次優(yōu)路徑，組間次優(yōu)路徑的全程距離小于組間最優(yōu)路徑的全程距離的V倍，即

k11+△11+k11+k12〈V*(k11+△11+k12)……公式 (6)，且

組間次優(yōu)路徑的鄰接距離小于組間最優(yōu)路徑的全程距離，即

k11+k12〈k11+△11+k12……公式 (7)

此外，還可以進(jìn)一步規(guī)定：

(B5)當(dāng)組內(nèi)光纖中斷后，數(shù)據(jù)流量可以從所有組間端口轉(zhuǎn)發(fā)，即規(guī)定組間轉(zhuǎn)發(fā)路徑為次優(yōu)路徑，則

k12+△12+k11+k12〈V*(K12+△12)……公式 (8)

k11+k12〈k12+△12……公式 (9)

需要說(shuō)明的是，上述規(guī)則是必須滿足的，但是實(shí)現(xiàn)規(guī)則的公式可以是各種各樣的，本發(fā)明的上述公式只用來(lái)示例，不用來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。通過(guò)采用上述規(guī)則，所述源交換裝置可以生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。上述規(guī)則可以應(yīng)用在所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)包括一個(gè)子系統(tǒng)或者為多個(gè)子系統(tǒng)的場(chǎng)景下。當(dāng)所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)僅包括一個(gè)子系統(tǒng)時(shí)，只要將k12和△12均設(shè)為0即可，在這種情況下，公式(8)和(9)同樣適用，只是無(wú)解，即不能生成轉(zhuǎn)發(fā)路徑。

基于以上基本原則，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)子系統(tǒng)中的交換裝 置的所有組內(nèi)端口具有相同的第一本地開(kāi)銷和第一全局開(kāi)銷，并且，一個(gè)組內(nèi)端口的第一本地開(kāi)銷與所述組內(nèi)端口的第一全局開(kāi)銷相同。所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的所有交換裝置的組間端口具有相同的第一本地開(kāi)銷和第一全局開(kāi)銷，所述組間端口的第一本地開(kāi)銷與所述組間端口的第一全局開(kāi)銷相同，即△11和△12都可以為0，且k11＝k12。為了在所述多條條路徑間實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，所述源交換裝置在生成所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)，遵循以下具體規(guī)則：

C1)AD of FS〈FD of Successor+e，即

不等價(jià)路徑的次優(yōu)路徑的鄰接距離小于最優(yōu)路徑的全程距離與設(shè)定增量e之和；以及

C2)FD of FS〈V*FD of Successor，即

次優(yōu)路徑的全程距離小于最優(yōu)路徑的全程距離的V倍，V為可以設(shè)定的系數(shù)。

其他交換裝置對(duì)數(shù)據(jù)流量的處理

如前所述，本發(fā)明實(shí)施例中當(dāng)源交換裝置將多份數(shù)據(jù)流量通過(guò)負(fù)載均衡的方式發(fā)送后，接收到數(shù)據(jù)流量的交換裝置需要將自己接收的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)給其他交換裝置(如中間交換裝置等)或者用戶側(cè)端口。

由于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中各交換裝置是全連通的，因此，所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的任意一個(gè)交換裝置都可能執(zhí)行上述操作。在一個(gè)實(shí)施例中，所述交換裝置可以是圖18所示的交換裝置1800。

如圖11所示，所述方法包括步驟S1110，S1120，S1130和S1140。其中：

S1110、交換裝置接收另一交換裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)流量。

其中，所述交換裝置和所述另一交換裝置位于所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，所述交換裝置可以和所述另一交換裝置位于同一子系統(tǒng)，也可以位于不同的子系統(tǒng)，所述另一交換裝置可以是源交換裝置，也可以是中間交換裝置，總之，所述另一交換裝置為所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中除所述交換裝置外的任意一個(gè)交換裝置。

步驟S1110可以由圖18中的交換裝置1800的接收組件1801來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述接收組件1801可以是接收器，接收單元以及用戶側(cè)端口中的任意一個(gè)。

S1120、所述交換裝置確定所述數(shù)據(jù)流量是否封裝了轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記用于指示所述交換裝置查找最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表以獲取所述數(shù)據(jù)流量的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。如果所述數(shù)據(jù)流量封裝了所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，執(zhí)行步驟1130，如果所述數(shù)據(jù)流量沒(méi)有封裝所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，根據(jù)本領(lǐng)域常用技術(shù)手段轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量。

其中，每個(gè)交換裝置上都存儲(chǔ)了兩張轉(zhuǎn)發(fā)表，一張是多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，一張是最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括目的地址以及一個(gè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，則所述數(shù)據(jù)流量的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)包括所述數(shù)據(jù)流量的目的地址和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

S1130、當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量封裝了轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記時(shí)，所述交換裝置確定所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是否為所述交換裝置。

所述交換裝置確定所述數(shù)據(jù)流量的目的交換機(jī)是否為所述交換裝置，具體為：所述交換裝置根據(jù)所述數(shù)據(jù)流量的目的地址查找所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，得到包括所述目的地址的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，當(dāng)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表中的端口為用戶側(cè)端口時(shí)，確定所述交換裝置為目的交換裝置，當(dāng)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表中的端口為網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口時(shí)，確定所述交換裝置不為目的交換裝置。

步驟S1120以及S1130可以由圖18中交換裝置1800的的處理組件1802來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述處理組件1802可以是處理器，CPU，ASIC，以及數(shù)據(jù)平面中的任意一個(gè)。

S1140、所述交換裝置根據(jù)確定的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量。

在本方法的一個(gè)實(shí)施方式中，所述根據(jù)確定的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量包括：

當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置不是所述交換裝置時(shí)，所述交換裝置根據(jù)根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量，以使所述數(shù)據(jù)流量到達(dá)所述目的交換裝置。

其中，當(dāng)所述目的交換裝置和所述交換裝置位于同一個(gè)子系統(tǒng)時(shí)，所述交換裝置根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)通過(guò)組內(nèi)端口將所述數(shù)據(jù)流量發(fā)送給所述目的交換裝置；當(dāng)所述目的交換裝置和所述交換裝置位于不同的子系統(tǒng)時(shí)，所述交換裝置根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)通過(guò)組間端口將所述數(shù)據(jù)流量發(fā)送給所述交換裝置在所述目的交換裝置所在的子系統(tǒng)的直達(dá)交換裝置，以使所述直達(dá)交換裝置將所述數(shù)據(jù)流量發(fā)送給所述目的交換裝置。

在本方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述根據(jù)確定的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量包括：當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置是所述交換裝置時(shí)，從所述數(shù)據(jù)流量中刪除所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記，并根據(jù)所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表中包括所述數(shù)據(jù)流量的目的地址的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)將刪除了所述轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記的數(shù)據(jù)流量發(fā)送給所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)外的設(shè)備。

步驟S1140可以由圖18中交換裝置1800的的發(fā)送組件1803來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述發(fā)送組件1803可以是發(fā)射器，發(fā)送單元、網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口、用戶側(cè)接口中的任意一個(gè)。

最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的生成過(guò)程和規(guī)則

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的任意一個(gè)交換裝置還需要生成所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的生成規(guī)則包括：(1)組內(nèi)端口所連接的路徑為最優(yōu)路徑；(2)當(dāng)數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置與所述交換裝置位于不同的子系統(tǒng)時(shí)，只通過(guò)組間端口轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)流量。其中，上述規(guī)則可以通過(guò)設(shè)置組內(nèi)端口的第二本地開(kāi)銷＝組內(nèi)端口的第二全局開(kāi)銷，組間端口的第二本地開(kāi)銷<組間端口的第二全局開(kāi)銷來(lái)實(shí)現(xiàn)。

具體來(lái)說(shuō)，生成所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表的步驟可以包括：

所述交換裝置獲取所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二本地開(kāi)銷，其中，所述第二本地開(kāi)銷配置在所述交換裝置上、僅供所述交換裝置在計(jì)算所述多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用；

所述交換裝置獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述 直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二全局開(kāi)銷；所述第二全局開(kāi)銷為另一交換裝置發(fā)布的、供所述交換裝置在計(jì)算所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表時(shí)使用的開(kāi)銷；

所述交換裝置根據(jù)所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二本地開(kāi)銷以及每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二全局開(kāi)銷，生成所述最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表。

在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口僅包括組內(nèi)端口時(shí)，所述交換裝置獲取所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二本地開(kāi)銷包括：所述交換裝置獲取所述交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第二本地開(kāi)銷；所述交換裝置獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二全局開(kāi)銷包括：所述交換裝置獲取與所述交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第二全局開(kāi)銷。其中，所述組內(nèi)端口的第二本地開(kāi)銷和所述組內(nèi)端口的第二全局開(kāi)銷相同。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口包括組內(nèi)端口和組間端口時(shí)，所述交換裝置獲取所述交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二本地開(kāi)銷包括：所述交換裝置分別獲取所述交換裝置的每個(gè)組內(nèi)端口的第二本地開(kāi)銷以及每個(gè)組間端口的第二本地開(kāi)銷；所述交換裝置獲取每個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口連接的直達(dá)交換裝置發(fā)送的所述直達(dá)交換裝置的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的第二全局開(kāi)銷包括：所述交換裝置獲取與所述交換裝置位于同一子系統(tǒng)的每個(gè)交換裝置的組內(nèi)端口的第二全局開(kāi)銷以及組間端口的第二全局開(kāi)銷，以及，獲取與所述交換裝置位于不同子系統(tǒng)的所述交換裝置的直達(dá)交換裝置的組內(nèi)端口的第二全局開(kāi)銷以及組間端口的第二全局開(kāi)銷。其中，所述組間端口的第二全局開(kāi)銷等于所述組內(nèi)端口的第二全局開(kāi)銷，所述組間端口的第二本地開(kāi)銷小于所述組內(nèi)端口的第二本地開(kāi)銷。

數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程示例

本發(fā)明實(shí)施例所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的源交換裝置、中間交換裝置和目的交換裝置互相配合，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)流量在數(shù)據(jù)中心中的轉(zhuǎn)發(fā)。以下結(jié)合附圖 12-16，說(shuō)明數(shù)據(jù)流量在所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程。

對(duì)應(yīng)于前述的實(shí)施方式A，圖12為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第一種過(guò)程示意圖，。在圖12中，源交換裝置和目的交換裝置位于同一個(gè)子系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，所述子系統(tǒng)中M＝8，即所述子系統(tǒng)包括8個(gè)交換裝置，分別為S11，S12，……S18。其中，S11為源交換裝置，S15為目的交換裝置。S11在對(duì)數(shù)據(jù)流量經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡處理以及封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記后，得到7份數(shù)據(jù)流量，所述7份數(shù)據(jù)流量分別被S11根據(jù)S11的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表發(fā)送到與S12-S18通信的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口P2-P8。所述7份數(shù)據(jù)流量對(duì)應(yīng)的光信號(hào)經(jīng)過(guò)合波器合波后，通過(guò)一條光纖被發(fā)送到光交織器的輸入端口P_in1，在光交織器內(nèi)部處理后，所述7份數(shù)據(jù)流量對(duì)應(yīng)的光信號(hào)經(jīng)過(guò)分波器后被分別發(fā)送給交換裝置S12-S18。交換裝置S12-S18中的中間交換裝置即S12-S14和S16-S18收到自己的那份數(shù)據(jù)流量后，分別根據(jù)各自的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表將接收的該份數(shù)據(jù)流量再通過(guò)所述子系統(tǒng)中的最優(yōu)路徑發(fā)送給S15，S15收到全部7份數(shù)據(jù)流量后，將全部7份數(shù)據(jù)流量匯聚得到總的數(shù)據(jù)流量。需要說(shuō)明的是，圖12中S12-S14和S16-S18發(fā)送數(shù)據(jù)流量到S15的過(guò)程分別用一條曲線代替，但是實(shí)際執(zhí)行時(shí)，仍然需要通過(guò)所述N*N光交織器才能將數(shù)據(jù)流量發(fā)送到S15。其中，所述N≥8。

圖12中的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程使數(shù)據(jù)流量能夠通過(guò)多條不等價(jià)路徑到達(dá)目的交換裝置，提高了數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的利用率，避免了數(shù)據(jù)流量擁塞。

當(dāng)所述數(shù)據(jù)流量的目的交換裝置與源交換裝置位于不同子系統(tǒng)時(shí)，如圖13-18所示，為了便于描述，組內(nèi)光交織器和組間光交織器均為N*N光交織器，每個(gè)子系統(tǒng)中包括的交換裝置數(shù)M與光交織器的規(guī)格N相同，每個(gè)標(biāo)數(shù)字的小方格代表一個(gè)交換裝置，帶箭頭的曲線為數(shù)據(jù)流量發(fā)送方向。

對(duì)應(yīng)于前述的實(shí)施方式B，圖13為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第二種過(guò)程示意圖。如圖13所示，源交換裝置為S11，目的交換裝置為S22。S11獲取到數(shù)據(jù)流量后，對(duì)所述數(shù)據(jù)流量進(jìn)行負(fù)載均衡處理以及封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記后，得到N份數(shù)據(jù)流量，然后，S11根據(jù)S11的多路 徑轉(zhuǎn)發(fā)表將其中的N-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)子系統(tǒng)1中的組內(nèi)光交織器1分別發(fā)送給所述子系統(tǒng)1中的另外N-1個(gè)交換裝置，即交換裝置S12-S1N，將最后1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間光交織器1發(fā)送給子系統(tǒng)2中的直達(dá)交換裝置即S21。每個(gè)收到1份數(shù)據(jù)流量的交換裝置確定自身是否為目的交換裝置，當(dāng)確定自身不是目的交換裝置時(shí)，根據(jù)自己的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)該份數(shù)據(jù)流量。例如，S12在收到1份數(shù)據(jù)流量后，確定自身不是目的交換裝置，根據(jù)S12的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表通過(guò)組間光交織器2將該份數(shù)據(jù)流量發(fā)送給子系統(tǒng)2中S12的直達(dá)交換裝置S22。交換裝置S13-S1N執(zhí)行與S12類似的操作，直到全部N份數(shù)據(jù)流量分別到達(dá)子系統(tǒng)2中的N個(gè)交換裝置。子系統(tǒng)2中的中間交換裝置，即除S22外的交換裝置S21，以及S23-S2N，分別根據(jù)各自的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表將自己接收的那份數(shù)據(jù)流量通過(guò)所述子系統(tǒng)2中的組內(nèi)光交織器2發(fā)送給S22，S22在收到全部N份數(shù)據(jù)流量后，將所述N份數(shù)據(jù)流量匯聚得到所述數(shù)據(jù)流量。

圖13中的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程只需要數(shù)據(jù)流量經(jīng)過(guò)一次組間光交織器的轉(zhuǎn)發(fā)，因此具有更高的轉(zhuǎn)發(fā)性能。

對(duì)應(yīng)于前述的實(shí)施方式C，圖14為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第三種過(guò)程示意圖。如圖14所示，源交換裝置為S11，目的交換裝置為S22。S11獲取到所述數(shù)據(jù)流量后，對(duì)所述數(shù)據(jù)流量經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡處理以及封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記后，得到N份數(shù)據(jù)流量，然后，S11根據(jù)S11的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表將其中N-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間光交織器1分別發(fā)送給另外N-1個(gè)子系統(tǒng)中S11的直達(dá)交換裝置，即交換裝置S21，S31，……SN1，將最后1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)子系統(tǒng)1中的組內(nèi)光交織器1發(fā)送給S22在所述子系統(tǒng)1中的直達(dá)交換裝置S12。每個(gè)收到1份數(shù)據(jù)流量的交換裝置分別確定自身是否為目的交換裝置，并在自身不是目的交換裝置時(shí)，根據(jù)最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)接收的那份數(shù)據(jù)流量。例如，S12和S21確定自身不是目的交換裝置，根據(jù)各自的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表將接收的那份數(shù)據(jù)流量分別直接發(fā)送給22，SN1也確定自身不是目的交換裝置，但SN1的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表中的到達(dá)S22的下 一跳為S22的直達(dá)交換裝置SN2，SN1將接收的那份數(shù)據(jù)流量發(fā)送給SN2，然后SN2根據(jù)SN2的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表將該份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間光交織器2發(fā)送給S22。S22在收到全部N份數(shù)據(jù)流量后，將所述N份數(shù)據(jù)流量匯聚得到所述數(shù)據(jù)流量。

圖14所示的過(guò)程將數(shù)據(jù)流量分擔(dān)到整個(gè)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中，能夠最大程度地減少數(shù)據(jù)流量擁塞，提高各交換裝置的利用率。

對(duì)應(yīng)于前述的實(shí)施方式D，圖15為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第四種過(guò)程示意圖。如圖15所示，源交換裝置為S11，目的交換裝置為S21，S11和S21位于不同的子系統(tǒng)但是連接到同一個(gè)組間光交織器，即組間光交織器1。S11獲取到數(shù)據(jù)流量后，對(duì)所述數(shù)據(jù)流量經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡處理以及封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記后，得到N-1份數(shù)據(jù)流量，將所述N-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間光交織器1分別發(fā)送給其他N-1個(gè)子系統(tǒng)中S11的直達(dá)交換機(jī)，即交換裝置S21，S31，……SN1。每個(gè)收到1份數(shù)據(jù)流量的交換裝置分別確定自身是否為目的交換裝置，并在自身不是目的交換裝置時(shí)，根據(jù)最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)接收的那份數(shù)據(jù)流量。在本實(shí)施方式中，由于S31，……SN1分別將各自接收的那份數(shù)據(jù)流量通過(guò)對(duì)應(yīng)的組間光交織器發(fā)送給S21。S21在收到全部N-1份數(shù)據(jù)流量后，將所述N-1份數(shù)據(jù)流量匯聚得到所述數(shù)據(jù)流量。

圖15所示的過(guò)程在目的交換裝置和源交換裝置位于不同子系統(tǒng)并連接到同一個(gè)組間光交織器時(shí)，能夠使數(shù)據(jù)流量?jī)H通過(guò)組間端口就可以發(fā)送到目的交換裝置，在避免數(shù)據(jù)流量擁塞的同時(shí)提高了數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)效率。

對(duì)應(yīng)于前述的實(shí)施方式E，圖16為在本發(fā)明實(shí)施例所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第五種過(guò)程示意圖。如圖16所示，源交換裝置為S11，目的交換裝置為S22。S11獲取到所述數(shù)據(jù)流量后，對(duì)所述數(shù)據(jù)流量經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡處理以及封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記后，得到2*(N-1)份數(shù)據(jù)流量，然后，S11根據(jù)S11的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表將其中N-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)組間光交織器1分別發(fā)送給另外N-1個(gè)子系統(tǒng)中源交換裝置S11的直達(dá)交換裝置，即交換裝置S21， S31，……SN1，將另外N-1份數(shù)據(jù)流量通過(guò)子系統(tǒng)1中的組內(nèi)光交織器1分別發(fā)送給所述子系統(tǒng)1中除S11外的其他交換裝置，即S12，……S1N。每個(gè)收到1份數(shù)據(jù)流量的交換裝置分別確定自身是否為目的交換裝置，并在自身不是目的交換裝置時(shí)，根據(jù)最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)接收的那份數(shù)據(jù)流量。本實(shí)施方式中，帶箭頭的實(shí)線表示S11通過(guò)組間端口發(fā)送出去的N-1份數(shù)據(jù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，帶箭頭的虛線表示S11通過(guò)組內(nèi)端口發(fā)送出去的N-1份數(shù)據(jù)流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。最終，全部2*(N-1)份數(shù)據(jù)流量到達(dá)S22。S22在收到全部N份數(shù)據(jù)流量后，將所述N份數(shù)據(jù)流量匯聚得到所述數(shù)據(jù)流量。

圖16所示的過(guò)程將數(shù)據(jù)流量分為2*(N-1)份，使數(shù)據(jù)流量在所述數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中的分布更為均勻，網(wǎng)絡(luò)利用率更高。

對(duì)應(yīng)于前述的實(shí)施方式B，本發(fā)明實(shí)施例還提供了在所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第六種過(guò)程(沒(méi)有畫圖，涉及到的各交換裝置可參考圖13)。與上述第二種過(guò)程不同的是，第六種過(guò)程中的S11在轉(zhuǎn)發(fā)所述N份數(shù)據(jù)流量時(shí)不需要封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記。每個(gè)收到1份數(shù)據(jù)流量的交換裝置確定接收所述1份數(shù)據(jù)流量的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的屬性，以及確定所述流量的目的交換裝置是否位于自身所在的子系統(tǒng)，當(dāng)確定自身不是目的交換裝置，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組內(nèi)端口且所述流量的目的交換裝置位于不同的子系統(tǒng)時(shí)，將所述1份流量再分為N份子流量，將其中1份子流量通過(guò)組內(nèi)端口發(fā)送給所述目的交換裝置在自身所在子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的N-1份子流量通過(guò)自身的N-1個(gè)組間端口分別發(fā)送給所述目的交換裝置在另外N-1個(gè)子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置。例如，S12在收到1份數(shù)據(jù)流量后，確定自身不是目的交換裝置，該份流量是通過(guò)組內(nèi)端口接收的，并且目的交換裝置不在子系統(tǒng)1，S12將收到的流量分為N份子流量，將其中1份子流量通過(guò)組間光交織器2發(fā)送給子系統(tǒng)2中S12的直達(dá)交換裝置S22，將其余N-1份子流量通過(guò)組內(nèi)端口分別發(fā)送給交換裝置S11與S13-S1N。每個(gè)收到1份子流量的交換裝置可以根據(jù)以上第一種到第五種過(guò)程中的一種將收到的那份子流量發(fā)送給目的交換裝置。

上述第六種數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程需要數(shù)據(jù)流量經(jīng)過(guò)兩次組間光交織器的轉(zhuǎn)發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)無(wú)阻塞。

對(duì)應(yīng)于前述的實(shí)施方式C，本發(fā)明實(shí)施例還提供了所述的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)中發(fā)送數(shù)據(jù)流量的第七種過(guò)程(沒(méi)有畫圖，涉及到的各交換裝置可參考圖14)。與上述第三種過(guò)程不同的是，第七種過(guò)程中的S11在轉(zhuǎn)發(fā)所述N份數(shù)據(jù)流量時(shí)不需要封裝轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記。每個(gè)收到1份數(shù)據(jù)流量的交換裝置確定接收所述1份數(shù)據(jù)流量的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口的屬性，以及確定所述流量的目的交換裝置是否位于自身所在的子系統(tǒng)，當(dāng)確定自身不是目的交換裝置，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組間端口且所述流量的目的交換裝置位于不同的子系統(tǒng)時(shí)，將所述1份流量再分為N份子流量，將其中1份子流量通過(guò)組間端口發(fā)送給自身在所述目的交換裝置所在子系統(tǒng)中的直達(dá)交換裝置，將其余的N-1份子流量通過(guò)自身的N-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給自身所在子系統(tǒng)中的其他N-1個(gè)交換裝置。例如，SN1收到1份流量后，確定自身不是目的交換裝置，且接收所述流量的網(wǎng)絡(luò)側(cè)端口為組間端口，且自身和目的交換裝置位于不同的子系統(tǒng)，則SN1將所述1份流量分為N份子流量，將其中一份通過(guò)組間光交織器1發(fā)送給SN1在子系統(tǒng)2中的直達(dá)交換裝置S21，將其余的N-1份流量通過(guò)N-1個(gè)組內(nèi)端口分別發(fā)送給子系統(tǒng)N中的交換裝置SN2-SNN。每個(gè)收到1份子流量的交換裝置可以根據(jù)以上第一種到第五種過(guò)程中的一種將收到的那份子流量發(fā)送給目的交換裝置。

上述第七種數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程需要數(shù)據(jù)流量經(jīng)過(guò)兩次組間光交織器的轉(zhuǎn)發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)無(wú)阻塞。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程序在執(zhí)行時(shí)，所述相關(guān)的硬件完成包括上述各實(shí)施例中描述的方法的步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：只讀存儲(chǔ)器(英文：read-only memory，簡(jiǎn)稱：ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(英文：random access memory，簡(jiǎn)稱： RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用以執(zhí)行上述方法實(shí)施例中的各種操作的指令。

相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)上述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。