技術(shù)特征：

1.一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括由光交換機和服務(wù)器，其特征在于，所述的光交換機為M臺，服務(wù)器為N臺，M和N均為大于零的整數(shù)，N的取值為所述的光交換機為M臺，M臺光交換機按照從上至下，從左至右方式均勻規(guī)則排布，按照二分圖的方式相互連接組成一個2×M/2的矩形網(wǎng)絡(luò)；所述的光交換機為k臺，k臺光交換機按照從左到右的方式均勻規(guī)則排布，按照完全圖的方式相互連接組成一個簇，k為大于1的整數(shù)，其中，

所述的光交換機，接收數(shù)據(jù)分組，判斷當前光交換機是否滿足路由截止條件，將數(shù)據(jù)分組從按照基于拓撲的路由方法所確定的路由端口輸出,將數(shù)據(jù)分組從目的服務(wù)器對應(yīng)的服務(wù)器端口輸出；

所述的服務(wù)器，產(chǎn)生信號幀，按照IEEE802.3協(xié)議將信號幀封裝為數(shù)據(jù)分組，根據(jù)數(shù)據(jù)分組的源服務(wù)器和目的服務(wù)器的信息，計算數(shù)據(jù)分組的通信波長，將激光器的工作波長調(diào)制到控制信號指定的通信波長，將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給與服務(wù)器直接相連的光交換機，按照IEEE802.3協(xié)議接收數(shù)據(jù)分組。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的光交換機設(shè)有b個路由端口和s個服務(wù)器端口，b，s均為等于k的整數(shù)，k為大于1的整數(shù)，所述的路由端口用于連接其他光交換機，每個路由端口設(shè)有一位路由端口號p，p為整數(shù)，0≤p≤k-1；所述的服務(wù)器端口用于連接服務(wù)器，每個服務(wù)器端口設(shè)有一位服務(wù)器端口號f，f為整數(shù)，0≤f≤k-1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的2×M/2的矩形網(wǎng)絡(luò)包含2k個簇，2k個簇按照從上至下，從左至右方式均勻規(guī)則排布，以左上角的簇為原點，水平向右為X維正方向，豎直向下為Y維正方向，建立二維坐標系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的k臺光交換機，每臺光交換機設(shè)有一位光交換機編號Z，Z為整數(shù)，0≤Z≤k-1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的k臺光交換機，任意兩臺光交換機之間的連接關(guān)系為光交換機Z₁的路由端口p₁與光交換機Z₂的路由端口p₂相連，其中，下標1表示任意一臺光交換機，下標2表示另一臺光交換機，Z₁表示任意一臺光交換機的光交換機編號，p₁表示任意一臺光交換機的一個路由端口號，Z₂表示另一臺光交換機的光交換機編號，p₂表示另一臺光交換機的一個路由端口號，且滿足p₁＝Z₂，p₂＝Z₁，k為大于1的整數(shù)，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述2×M/2的矩形網(wǎng)絡(luò)包含k個簇，任意兩個簇的連接關(guān)系為簇X₃Y₃使用光交換機Z₃的路由端口p₃連接簇X₄Y₄中的光交換機Z₄的路由端口p₄，其中，下標3、下標4分別表示不同簇的兩臺光交換機，Y₃表示一臺光交換機所在簇的Y維坐標值，X₃表示一臺光交換機所在簇的X維坐標值，Z₃表示一臺光交換機的編號，p₃表示一臺光交換機的一個路由端口號，X₄表示另一臺光交換機所在簇的X維坐標值，Y₄表示另一臺光交換機所在簇的Y維坐標值，Z₄表示另一臺光交換機的編號，p₄表示另一臺光交換機的路由端口號，且滿足p₃＝Z₃，p₄＝Z₄，Y₃≠Y₄，Z₃＝X₄，Z₄＝X₃。

7.一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)通信方法，包括如下步驟：

(1)產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組：

源服務(wù)器隨機產(chǎn)生信號幀，按照IEEE802.3協(xié)議將信號幀封裝為數(shù)據(jù)分組，各分組內(nèi)包含源服務(wù)器和目的服務(wù)器的信息、載荷；

(2)計算數(shù)據(jù)分組的通信波長：

按照下式，源服務(wù)器根據(jù)數(shù)據(jù)分組的源服務(wù)器和目的服務(wù)器的信息，計算數(shù)據(jù)分組的通信波長：

λ＝(2×k-X_s+X_d)modk

其中，λ表示數(shù)據(jù)分組的通信波長，k為大于1的整數(shù)，X_s表示源服務(wù)器所在簇的X維坐標值，下標s表示源服務(wù)器，X_d表示目的服務(wù)器所在簇的X維坐標值，下標d表示目的服務(wù)器，mod表示取模操作；

(3)調(diào)制激光器的工作波長：

源服務(wù)器產(chǎn)發(fā)送控制信號給輸出端口位置的激光器，控制信號包含一個數(shù)據(jù)分組的通信波長信息，將激光器的工作波長調(diào)制到控制信號指定的通信波長；

(4)發(fā)送數(shù)據(jù)分組：

服務(wù)器輸出端口將數(shù)據(jù)分組發(fā)送給與服務(wù)器直接相連的光交換機；

(5)接收數(shù)據(jù)分組：

(5a)光交換機在每個輸入端口位置接收一個數(shù)據(jù)分組；

(5b)光交換機解析數(shù)據(jù)分組的源服務(wù)器和目的服務(wù)器信息；

(6)判斷當前光交換機是否滿足路由截止條件，若是，則執(zhí)行步驟(8)；否則，執(zhí)行步驟(7)；

(7)數(shù)據(jù)分組從按照基于拓撲的路由方法所確定的路由端口輸出后執(zhí)行步驟(5)；

(8)傳輸數(shù)據(jù)分組至目的服務(wù)器：

光交換機將數(shù)據(jù)分組從目的服務(wù)器對應(yīng)的服務(wù)器端口輸出，傳輸數(shù)據(jù)分組至目的服務(wù)器；

(9)目的服務(wù)器按照IEEE802.3協(xié)議接收數(shù)據(jù)分組。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，步驟(1)中所述的源服務(wù)器和目的服務(wù)器的信息是指源服務(wù)器所在簇的X維坐標值、Y維坐標值，源服務(wù)器直接連接的光交換機的編號，源服務(wù)器直接連接的光交換機服務(wù)器端口號，目的服務(wù)器的信息是指目的服務(wù)器所在簇的X維坐標值、Y維坐標值，目的服務(wù)器直接連接的光交換機的編號，目的服務(wù)器直接連接的光交換機服務(wù)器端口號。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，步驟(6)中所述的路由截止條件是指當前光交換機與目的服務(wù)器處于XY二維坐標系中的同一行、同一列，且當前光交換機和與目的服務(wù)器直接相連的光交換機具有相同的交換機編號。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高擴展的數(shù)據(jù)中心全光互連網(wǎng)絡(luò)通信方法，其特征在于，步驟(7)中所述的基于拓撲的路由方法是指：

當數(shù)據(jù)分組的目的服務(wù)器與當前光交換機處于XY二維坐標系的同一行、同一列時，數(shù)據(jù)分組選擇編號數(shù)值等于目的服務(wù)器直接連接光交換機的光交換機編號的路由端口作為輸出端口；

當數(shù)據(jù)分組的源服務(wù)器與目的服務(wù)器處于XY二維坐標系的不同行，且源服務(wù)器與當前光交換機處于XY二維坐標系的同一行、同一列時，數(shù)據(jù)分組選擇編號數(shù)值等于目的服務(wù)器所在簇的X維坐標的路由端口作為輸出端口；

當數(shù)據(jù)分組的源服務(wù)器與目的服務(wù)器處于XY二維坐標系的同一行，不同列，且源服務(wù)器與當前光交換機處于XY二維坐標系的同一行、同一列時，數(shù)據(jù)分組選擇編號數(shù)值等于目的服務(wù)器直接連接光交換機的光交換機編號的路由端口作為輸出端口；

當源服務(wù)器與目的服務(wù)器處于XY二維坐標系的同一行，不同列，且數(shù)據(jù)分組的源服務(wù)器與當前光交換機處于XY二維坐標系的不同行時，數(shù)據(jù)分組選擇編號數(shù)值等于目的服務(wù)器所在簇的X維坐標的路由端口作為輸出端口。