專利名稱：捆綁式交換機、網(wǎng)絡及在該網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)的方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及計算機網(wǎng)絡中的交換機(switch)。
背景技術：
隨著基于“云計算”的應用需求的增長，對能托管分布式應用程序的超大規(guī)模服務器基礎設施(infrastructure)的需求也在增加。能在相同的基礎設施上處理大規(guī)模、多分布式應用的網(wǎng)絡常被稱為“云計算網(wǎng)絡”或簡稱“云網(wǎng)絡”。目前關于云計算網(wǎng)絡的解決方案通常涉及利用相同交換機模塊(switchbuilding block)的大規(guī)模多級架構(fabric)的創(chuàng)建,所述交換機模塊通常為具有足夠的 基數(shù)以跨越整個具有適當數(shù)量的層或級的網(wǎng)絡的商用交換機專用芯片(ASIC)。云計算的常規(guī)方法遇到到挑戰(zhàn)之一，涉及多個離散的交換機盒的部署和其可擴展性，以及互聯(lián)這些交換機盒所需的布線。增加新服務器和匯聚交換機(aggregationswitch)需要對不同的網(wǎng)絡組件進行浪費時間的布線和重布線。云計算的常規(guī)方法遇到的另一個挑戰(zhàn)是上述組件和布線在購置和維護上的花費。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種捆綁式交換機(bundled switch),所述捆綁式交換機包括多個具有端口的子交換機，其中所述多個子交換機中的一個配置成僅連接所述捆綁式交換機的外部連接。優(yōu)選地,所述多個子交換機中的所述一個進一步配置成與多線電纜(Multi-Lanecable,簡稱 ML cable)連接。優(yōu)選地，多線電纜的線路數(shù)量對應子交換機的數(shù)量。優(yōu)選地，多線電纜的線路數(shù)量為子交換機數(shù)量的倍數(shù)。優(yōu)選地，所述子交換機具有P端口，且所述子交換機中的一個的每個所述P端口配置成與所述多線電纜的各個P傳輸線路連接。優(yōu)選地，網(wǎng)絡接口可配置用于直接模式(direct mode)和條紋模式(stripedmode)。優(yōu)選地,所述捆綁式交換機為戳記交換機(stamped switch)。優(yōu)選地，所述捆綁式交換機進一步包括路由管理器。優(yōu)選地，所述路由管理器是與所述多個子交換機中的一個相關的路由處理器。優(yōu)選地，所述路由處理器配置成管理所述與它相關的子交換機的路由。優(yōu)選地，所述路由處理器配置成在獨立于所述捆綁式交換機的其它子交換機的路由管理過程的過程中管理路由。優(yōu)選地，所述路由處理器為主路由處理器，所述主路由處理器配置成對與其它子交換機相關的路由處理器進行管理。
優(yōu)選地，所述路由管理器包括控制面板處理器，所述控制面板處理器配置成管理所述多個子交換機中的至少兩個的路由。優(yōu)選地，所述控制面板處理器配置成單獨管理所述子交換機的路由。優(yōu)選地，所述控制面板處理器配置成利用管理程序單獨管理所述子交換機。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種網(wǎng)絡包括位于各自的第一和第二網(wǎng)絡層的第一綁式交換機和第二捆綁式交換機，每個捆綁式交換機具有多個子交換機，且每個子交換機具有帶有P端口的網(wǎng)絡接口，其中每個捆綁式交換機中的所述多個子交換機中的一個配置成僅連接所述捆綁式交換機的外部連接。優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡進一步包括具有L傳輸線路的捆綁式電纜(bundled cable)，所述捆綁式電纜配置成連接所述第一捆綁式交換機中的所述第一子交換機的所述P端口，其中的每個L傳輸線路配置成連接所述第二捆綁式交換機中的第一子交換機的各個P端口和 第二子交換機的各個P端口。優(yōu)選地，所述第一捆綁式交換機的子交換機的網(wǎng)絡接口可配置用于直接模式(direct mode)和條紋模式(striped mode)。優(yōu)選地，所述第一捆綁式交換機為戳記交換機(stamped switch)。優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡進一步包括路由管理器。優(yōu)選地，所述路由管理器是與所述第一捆綁式交換機的多個子交換機中的一個相關的路由處理器。優(yōu)選地，所述路由處理器配置成為所述管理與它相關的子交換機的路由。優(yōu)選地，所述路由處理器配置成在獨立于所述第一捆綁式交換機中其它子交換機的路由管理過程的過程中管理路由。優(yōu)選地，所述路由處理器為主路由處理器，所述主路由處理器配置成對與第一捆綁式交換機的其它子交換機相關的路由處理器進行管理。優(yōu)選地，所述路由管理器包括控制面板處理器，所述控制面板處理器配置成管理所述第一捆綁式交換機的所述多個子交換機中的至少兩個的路由。優(yōu)選地，所述控制面板處理器配置成單獨管理所述第一捆綁式交換機的所述子交換機的路由。優(yōu)選地，所述控制面板處理器配置成利用管理程序單獨管理所述第一捆綁式交換機的所述子交換機。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種網(wǎng)絡包括第一級捆綁式交換機，每個捆綁式交換機具有多個子交換機，每個子交換機具有帶有多個端口的網(wǎng)絡接口，其中每個第一級捆綁式交換機的多個子交換機中的至少一個配置成僅與外部連接相連；及具有多個子交換機的第二級捆綁式交換機，各個子交換機具有帶有多個端口的網(wǎng)絡接口，其中第二級捆綁式交換機與第一級捆綁式交換機連接。優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡進一步包括具有多個傳輸線路的捆綁式電纜，該捆綁式電纜配置成將第一級捆綁式交換機中的子交換機連接至第二級捆綁式交換機中的多個子交換機。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種在網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括
在具有多個子交換機的第一捆綁式交換機的子交換機接收數(shù)據(jù)，所述子交換機配置成僅連接所述第一捆綁式交換機的外部連接；及利用連接的多線電纜從所述第一捆綁式交換機傳送所述數(shù)據(jù)到第二捆綁式交換機，所述多線電纜的第一端與所述第一捆綁式交換機的子交換機連接，第二端與所述第二捆綁式接收機的至少兩個子交換機連接。優(yōu)選地，本方法進一步包括利用與所述第一捆綁式交換機中的所述子交換機相關的處理器路由所述數(shù)據(jù)至所述第二捆綁式交換機。優(yōu)選地，本方法進一步包括利用所述第一捆綁式交換機中的系統(tǒng)管理程序控制的虛擬化路由實例(instance)，路由所述數(shù)據(jù)至所述第二捆綁式交換機。優(yōu)選地，所述管理程序控制用于所述第一捆綁式交換機中的至少兩個子交換機的 虛擬化路由實例。


附圖對本發(fā)明進行了描述，并且結合說明書用于解釋本發(fā)明的原理以及使相關領域的技術人員能夠制造和使用本發(fā)明。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的、具有由互連電纜連接的云交換機的典型(sample)網(wǎng)絡體系的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的、具有利用多線電纜連接的專用集成電路(ASIC)的云交換機的框圖；圖3A是根據(jù)本發(fā)明實施例的、示出ASIC選擇性的接線至多線電纜的單個數(shù)據(jù)線路的框圖；圖3B是根據(jù)本發(fā)明實施例的、示出連接具有兩個ASIC的云交換機的多線電纜的數(shù)據(jù)線路的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的、利用多線電纜與第二層上的多個云交換機連接的第一層上的云交換機的框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的、云交換機網(wǎng)絡的框圖，其中多線電纜的線路條紋跨接(striped across)云交換機中的一個的不同的ASIC ;圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的、云交換機網(wǎng)絡的框圖，其中多線電纜的線路通過互聯(lián)的云交換機直接連接對應的ASIC ；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的、互連電纜連接的兩層云交換機的框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的、示出云交換機的若干組件的框圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的、具有多個處理器的云交換機的結構框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的、具有夾層物理層(mezzanine PHY)、無源卡和中平面連接器的云交換機的結構框圖；圖11是網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)傳輸方法的實施例的流程圖。將參照附圖描述本發(fā)明。通常地，以相應的標號中最左邊的數(shù)字代表性地表明元件首次出現(xiàn)的附圖。
具體實施方式
下述的本發(fā)明的詳細描述參照用來說明與本發(fā)明包含的典型實施例的附圖。其它的實施例是可能的，可以在本發(fā)明的精神和范圍內修改實施例。因此，該詳細描述并非是要限定本發(fā)明。相反地，本發(fā)明的范圍由權利要求來定義。本發(fā)明的特點和優(yōu)點將在下面的描述中展示。部分本發(fā)明的特點和優(yōu)點是明顯的，或可在本發(fā)明的 實施過程知曉。本發(fā)明的優(yōu)點可通過其構造實現(xiàn)或獲得，這已經(jīng)在書面的說明書和權利要求書以及其附圖中指明了。下列詳細描述是實例性的和說明性的，且用于進一步解釋要求保護的本發(fā)明。說明書中針對“一個實施例”、“實施例”、“一個示例實施例”等的引用，指的是描述的該實施例可包括特定的特征、結構或特性，但是不是每個實施例必須包含這些特定特征、結構或特性。此外，這樣的表述并非指的是同一個實施例。進一步，在結合實施例描述特定的特定、結構或特性時，不管有沒有明確的描述，已經(jīng)表明將這樣的特征、結構或特性結合到其它實施例中是屬于本領域技術人員的知識范圍內的。概述總的來說，在此描述的若干實施例提供了一種改進的方法以實現(xiàn)在不止一個交換機層外建立大規(guī)模網(wǎng)絡架構。該網(wǎng)絡通常適合作為“云計算網(wǎng)絡”來使用，具有多層交換機且具有托管分布式應用程序的能力(常稱為“云應用”)的超大規(guī)模服務器。在通常實施上，云網(wǎng)絡在相同的網(wǎng)絡基礎設施上可托管多個分布式應用。在此描述的改進方法使用“云交換機”。云交換機在單個外殼中通常具有多個子交換機。各個子交換機能實現(xiàn)常規(guī)交換機的功能。在此描述的所述子交換機通常具有可與外部多線電纜(也稱為捆綁式電纜)連接的連接器。在光學連接中，多線電纜可看作“平行光學器件”。在多線電纜中，“線路”是指電纜中的傳輸路徑，對應常規(guī)電纜的傳輸性能。因此，一個四線ML電纜具有四倍于標準網(wǎng)絡電纜的連接性能。在此描述的云交換機中的子交換機能以不同的方式實現(xiàn)，包括使用一個交換機專用芯片(也稱交換機ASIC或ASIC)。典型的所述云交換機具有多個交換機ASIC，且每個ASIC有多個端口，利用不同的可配置的網(wǎng)絡架構可將這些端口連接其它網(wǎng)絡部件。也應注意的是，在一個實施例中，子交換機在云交換機的物理機箱內不是本地互聯(lián)的。在此描述的網(wǎng)絡互聯(lián)電纜一般采用多線電纜連接網(wǎng)絡中的云交換機。在此使用的多線電纜的一個例子為四芯SFP發(fā)射器可插拔式模塊采用的四芯光纖或銅質電纜。四芯SFP指的是在每個方向上采用四傳輸線路且與QSFP發(fā)射器連接的連接器/發(fā)射器規(guī)范。除另有說明外，在此的實例都采用四芯-SFP多線電纜。通過在此的描述，本領域的技術人員應了解，在沒有背離本發(fā)明的精神的情況下，云交換機和多線電纜可采用不同數(shù)量的ASIC、端口和傳輸線路。得益于云交換機的使用的典型網(wǎng)絡拓撲結構為“胖樹”網(wǎng)絡拓撲結構。該拓撲結構通常具有同類部件和多層，所述多層的連接要求為每個交換機與相鄰層與中的每個其它交換機連接。正如下面所論述的，利用描述于其中的若干實施例可顯著改善胖樹網(wǎng)絡的實現(xiàn)、維護和擴展。云交換機圖I為具有由互連電纜連接的三層云交換機的典型網(wǎng)絡拓撲結構的框圖。網(wǎng)絡拓撲結構110中，第一層云交換機110A-D通過電纜互連155與第二層云交換機120A-D連接。第二層云交換機通過電纜互連150與第三層云交換機130A-D連接。為了闡明實施例的各方面，云交換機IlOA具有額外細節(jié)，顯示為ASIC 115A-D。如圖I所示的各個其它云交換機，也包含四個ASIC (未顯示)。但是，每個云交換機中可包含任何數(shù)量的ASIC。與實施多層網(wǎng)狀網(wǎng)絡的常規(guī)方法相比，每個ASIC 115A-D替代一個離散交換機盒。因此，云交換機IlOA中的ASIC 115A-D替代了常規(guī)實施中的四個交換機盒。如上所述，圖I中的每個云交換機都包括四個ASIC，所述ASIC在各個層上替代離散交換機箱?；ミB電纜150和155采用上述的多線電纜連接網(wǎng)絡拓撲結構100的層。繼上文所述的方法，每個ASIC 115A-D與一個層上的每個云交換機中的每個ASIC連接，所述為每個ASIC115A-D進行的連接使用多線電纜中的一個線路。因此，在電纜互連115中，采用具有16條線路的多線電纜(或某個倍數(shù))物理連接云交換機IlOA至各個云交換機120A-D。邏輯上，利用多線電纜，各個ASIC115A-D與云交換機120A-D上的ASIC連接。另外的每個云交換機110B-D也具有16條線路的多線電纜(或其倍數(shù))以連接各個云交換機110B-D至 第二層中的云交換機120A-D。應了解，在此配置中，各條多線電纜替代了常規(guī)方法中的4條單線電纜。在各個層上的交換機間的物理連接和端口間的邏輯連接的細節(jié)將結合如下對圖2-圖7的說明進行介紹。圖2為利用多線電纜連接兩個云交換機的網(wǎng)絡拓撲結構200的框圖。云交換機120A和130A利用四個多線電纜250A-D分別連接ASIC 220A-D和230A-D。無源電纜(passive cables) 250A-250D用于實現(xiàn)云交換機120A和130A間的4條物理電纜連接。在常規(guī)方法中，需要16條電纜將各個ASIC 220A-D鏈接至上一網(wǎng)絡層上的各個ASIC 230A-D。圖3A示出連接具有ASIC的云交換機的多線電纜的四條數(shù)據(jù)線路的框圖。網(wǎng)絡拓撲結構300顯示了云交換機120A與云交換機120A通過電纜250A連接。云交換機120A具有ASIC 220A-D，而云交換機130A具有ASIC 230A-D。電纜250A有四個數(shù)據(jù)線路350A-D以分別連接 ASIC220A 至 ASIC230A-D。重點需要注意的是，多線電纜250A是連接云交換機120A和130A的單條多線電纜。利用多線電纜250A，流經(jīng)ASIC220A的網(wǎng)絡流量可被路由到ASIC230A-D。通常，也可利用另外的多線電纜以與多線電纜250A和線路350A-D相似的連接方式連接ASIC 220B-D和ASIC 230A-D。各個云交換機中的內部邏輯允許多線電纜250A以不對稱連接的方式連接ASIC220A和ASIC 230A-D。盡管電纜連接為“盒對盒”(box to box)，但是，內部的，云交換機120A中的ASIC220A的單個物理連接鏈接到云交換機130A中的ASIC 230A-D。如下面對圖5的說明中更進一步論述的，所述不對稱連接是通過利用多線電纜250A鏈接各個連接的ASIC的特定端口來完成的。鑒于此處的描述，相關領域的技術人員會把所述不對稱連接當作 ASIC220A 和 ASIC 230A-D 間的“條紋” (striped)連接。同樣重點需要注意的是，在云交換機120A和130A的典型實施例中，云交換機中的ASIC間沒有本地連接(也稱為“本地交換”)。例如，在單個跳頻(hop)中，ASIC 220A和ASIC 220B不能直接互相連接。通過從ASIC220A上升至上一層的云交換機130A中的ASIC230B，再從ASIC230B經(jīng)與ASIC230B連接的多線電纜下降至ASIC220B的一個路由，可實現(xiàn)連通。
圖3B為網(wǎng)絡拓撲結構中的連接的云交換機的另一個實例的框圖。網(wǎng)絡拓撲結構400具有兩個云交換機320和330，各自具有ASIC 325A-B和335A-B。云交換機320和330由多線電纜335連接。多線電纜335有四條傳輸線路352A-D。ASIC 335A使用線路352A-B與ASIC 325A-B分別連接。ASIC 335B使用線路352C-D與ASIC 325A-B分別連接。圖3B闡明了與云交換機320和330的使用有關的節(jié)省。利用示出的四線路QSFP連接器和每個盒兩個ASIC的方法，可達成四倍(factor)的連接器和電纜的節(jié)省的目的。圖4是利用多線電纜連接第一層上的云交換機和第二層上的多個云交換機的框圖。網(wǎng)絡拓撲結構400顯示了云交換機120A通過電纜250A和450A-C連接云交換機130A-D。云交換機120A具有ASIC 220A-D。ASIC220A通過電纜250A、450A、450B和450C分別與云交換機130A-D連接。圖4中的多線電纜450A-C，展示了用于連接ASIC220A到一個更高的層上的各個云交換機130B-D的ASIC(未顯不ASIC)的另外的多線電纜。同樣未顯不的是，各個ASIC220B-220D也可使用三條另外的多線電纜連接云交換機120A到云交換機130A-D的ASIC0總之，具有64條數(shù)據(jù)線路的16條電纜連接云交換機120A的四個ASIC 220A-D到云交換機130A-D的16個ASIC。通常，增加的云交換機將包含在和云交換機120A相同的層級。圖5是示出了利用多線電纜連接的兩個云交換機中的端口間的數(shù)據(jù)線路的框圖。網(wǎng)絡拓撲結構500中，云交換機120A利用具有線路510A-D的電纜連接云交換機130A。云交換機120A具有ASIC 220A-D，而云交換機130A具有ASIC 230A-D。ASIC 220A具有端口 522A-D、ASIC220B 具有端口 524A-D、ASIC220C 具有端口 526A-D、ASIC220D 具有端口 528A-D、ASIC230A 具有端口 532A-D、ASIC230B 具有端口 534A-D、ASIC230C 具有端口536A-D、ASIC230D 具有端口 538A-D。線路 510A 連接 ASIC220A 的端口 522A 至 ASIC230A 的端口 532A。線路 520B 連接 ASIC220A 的端口 522A 至 ASIC230B 的端口 534A。線路 510C 連接 ASIC220A 的端口 522C 至 ASIC230C 的端口 536A。線路 510D 連接 ASIC220A 的端口 522D至 ASIC230D 的端口 538A。如圖5所示，云交換機120A采用了線路配置為510A-D的多線電纜，線路510A-D是“條紋”。鑒于此處的描述，相關領域的技術人員應了解，以“條紋”方式布線的多線電纜鏈接ASIC220A的端口 522A至ASIC230A中的端口 532A，且鏈接ASIC220A的端口 522B至ASIC230B中的端口 534A。相反，布線的“直接”方式將在下面對圖6的說明中進行論述。圖5中描述的條紋方式上行鏈接云交換機120A中ASIC220A中的連續(xù)的端口至橫跨更高層云交換機130A中的連續(xù)的ASIC 230A-D的等價端口。如下對圖6、7和10的說明中描述的，所述的云交換機的實施例，可配置為在層間使用條紋的或直接的電纜連接。正如下面所討論的，且如圖10所示，“無源卡”可由一個實施例用于設置所述的直接的或條紋的配置。在另一個實例中，每個ASIC 220A-D具有八個端口。四個端口(522A-D)朝“上”面向更高的層上的ASIC 230A-D，被稱為“上行”鏈路，而四個“下行”端口朝“下”面向一個更低的層。如圖5所示，上行端口 522A-D以條紋的方式連接上面的云交換機130A。如下面圖6所述的，4個典型的下行端口可直接連接至一個更低的層。云交換機120A和130A的典型實施例中，要么每個云交換機有兩個ASIC(圖3B、所示)，要么每個云交換機有四個ASIC(圖1、2、3A、4、5和6所示)。在不同的實施例中，ASIC220A-D中每個ASIC的端口數(shù)目是很大的，例如，每個ASIC有64個端口。每個ASIC的端口總數(shù)的唯一約束是基于效率的，例如，由于不同的配置，不使用有些端口。在一個實施例中，每個ASIC的端口數(shù)為每個云交換機中的ASIC數(shù)目的倍數(shù)。圖6為示出了利用多線電纜連接的兩個云交換機中的端口間的數(shù)據(jù)線路的另一框圖。網(wǎng)絡拓撲結構600中，云交換機670A利用不同的不例互連電纜680連接云交換機660A，附加的典型架構包括具有線路610A-D的多線電纜。云交換機670A具有ASIC 620A-D，云交換機 660A 具有 ASIC 630A-D。ASIC620A 有端口 622A-D、ASIC620B 有端口 624A-D、ASIC620C 有端口 626A-D、ASIC620D 有端口 628A-D。ASIC630A 有端口 632A_D、ASIC630B 有端口 634A-D、ASIC630C 有端口 636A_D、ASIC630D 有端口 638A-D。線路 6 10A 連接 ASIC620A的端口 622A 至 ASIC630A 的端口 632A。線路 610B 連接 ASIC620A 的端口 622B 至 ASIC630A的端口 632B。線路 610C 連接 ASIC620A 的端口 622C 至 ASIC630A 的端口 632C。線路 610D連接 ASIC620A 的端口 622D 至 ASIC630A 的端口 632D。在圖6所示的典型的網(wǎng)絡連接中，ASIC620A沒有與云交換機660A中的每個ASIC630A-D連接。這個多線電纜的直接電纜配置展示了連接云配置間的ASIC的另一種替代方法。云交換機660A和670A的到更高的層的上行鏈路連接和到更低的層的下行鏈路連接，都可配置成使用兩種連接方法。例如，云交換機660A可配置成在一組端口上的自云交換機670A的一個直接的下行鏈路連接，而在上行端口上(未顯示)，條紋連接(圖5所示)可用于連接更高的層上的云交換機?；谠诖说恼撌觯嚓P領域的技術人員應了解，實施例允許多線電纜設施在使用時保持單線路電纜設施使用時的總網(wǎng)絡規(guī)模。例如，在IOG和40G網(wǎng)絡中，有4個線路的多線電纜降低了各個網(wǎng)絡層的網(wǎng)絡規(guī)模的四倍。例如，一個三層網(wǎng)絡，將降低64倍。通過使用這種配置靈活的云交換機，網(wǎng)絡可以利用相同的靈活的云交換機模塊進行調節(jié)，以優(yōu)化鏈接速度和總網(wǎng)絡規(guī)模之間的矛盾。網(wǎng)路中的云交換機的結構圖7為由互連電纜連接的兩層云交換機的框圖。網(wǎng)絡拓撲結構700中，第一層云交換機A-I利用電纜互連780與第二層云交換機760A-I連接。云交換機770A-I由ASIC組成，每個ASIC利用電纜互連780中的多線電纜連接云交換機760A-760I。電纜互連785連接第二層云交換機到第三層云交換機(未顯示)?；诘谝粋€第二層云交換機770A-I和760A-I的各自配置，互連電纜780可直接或條紋配置。另外的層也可加入具有不同互連電纜配置的網(wǎng)絡拓撲結構700中，以建立一個多層網(wǎng)絡，該多層網(wǎng)絡構造出帶有交替布線配置的云交換機。云交換機可配置成使用直接或條紋連接。例如，交換機760A-I可使用將互連電纜780連接至更低的交換機層的條紋方案，同時可使用將互連電纜785連接至更高的交換機層的直接方案。鑒于此處的描述，相關領域的技術人員應該了解，不同的組合是可使用的。用于配置互連電纜780為云交換機770A-I和云交換機760A-I間的上行鏈路直接連接的一種方法，在云交換機770A-I和云交換機760A-I中都使用插入式無源卡。云交換機770A-I每個都帶有無源卡，所述無源卡用于配置它們的上行鏈路端口以利用多線電纜直接地連接云交換機160A-I中的端口。這個直接的連接在對圖6的說明中進行了論述，其中多線電纜650A連接ASIC620A中的端點622A-D到ASIC630A中的端點632A-D。為了接受來自云交換機770A-I的直接上行鏈路，在本方法中，云交換機760A-I每個都帶有一個無源卡，所述無源卡可配置它們的下行鏈路端口接受來自云交換機770A-I的直接連接，在每個云交換機760A-I中的無源卡也可用于配置云交換機760A-I的上行鏈路端口，從而配置互連電纜785。云交換機中使用的無源卡可分別為上行鏈路端口和下行鏈路端口指定的直接連接。另一個無源卡可為上行鏈路和下行鏈路指定條紋連接。云交換機組件 圖8為根據(jù)本發(fā)明實施例的、示出云交換機的若干部件的框圖。云交換機810有ASIC 820A-D、交換機處理器850、電源860和散熱器(cooling) 870。如上文背景技術中所指出的，可擴展網(wǎng)絡的常規(guī)方法面臨的挑戰(zhàn)之一是配置大量交換機盒的花費。所述花費涉及大量交換機盒的獲取成本以及管理成本。相對于有更多ASIC和連接器的高密度盒，很多如封裝、風扇和電源的固定成本在低密度盒里是不必要的重復，因此，在這種意義上，大量單個交換機的累加式部署是低效率的。采用具有ASIC820A-D的云交換機810的益處為在沒有降低其它屬性的同時減少了與給定配置有關的交換機盒的總數(shù)。如上所述，與常規(guī)網(wǎng)絡相比，每個ASIC820A-D替代了網(wǎng)絡中的離散交換機盒。如單個云交換機810中的電源860、散熱器870和交換機處理器850的共享組件的功能在操作中可起到更簡單地管理和節(jié)能的作用。路由實例圖9是跟據(jù)本發(fā)明實施例的、示出云交換機的另外的組件的框圖。云交換機910有ASIC 920A-D、控制面板處理器955。控制面板處理器有系統(tǒng)管理程序950，每個ASIC920A-D有各自的與各個子交換機ASIC有關的處理器922A-D。系統(tǒng)管理程序950的虛擬化交換機處理器(Virtualized Switch Processors,簡稱 VSP)922A_D 分別對應 ASIC920A-D。在一個實施例中，云交換機910中的路由計算可劃分為可分離的和完全獨立的路由任務。圖9闡述了所述劃分的兩種方法。劃分這些任務的一個方法為將它們分成云交換機的各個ASIC的軟件任務。圖9中，一組任務維持在各個ASIC920A-D的各自的處理器922A-D 中?？刂品蛛x的路由任務的另一種方法為將它們歸于各個ASIC920A-D的不同路由實例。常規(guī)交換機和一些實施例使用的路由實例協(xié)議(routing instance protocol)的一個例子為一個開放式最短路徑優(yōu)先(Open Shortest Path First，簡稱0SPE)協(xié)議。通過利用每個ASIC920A-D —個處理器的方法來管理ASIC的路由實例，能以成本優(yōu)化的方式管理交換機實例。在該方法中，一個或多個VSP922A-D能管理云交換機910中的各個ASIC 920A-D。在一個實施例中，管理實用程序通?？衫霉芾硖幚砥?也可稱為“主路由處理器”)控制其它ASIC和云交換機910?？刂泼姘逄幚砥?55能計算和維護云交換機910中的ASIC 920A-D的路由實例。系統(tǒng)管理程序950將各個ASIC920A-D的操作虛擬化為虛擬化交換機且維護各個ASIC920A-D分離的路由實例。利用不同的嵌入式/交換操作系統(tǒng)可對各個虛擬的交換機進行操作?；谔摂M化的系統(tǒng)管理程序950可用于改進對錯誤的恢復，且更好的抑制路由實例中的軟件缺點帶來的影響。由各個相關的處理器922A-D執(zhí)行各個ASIC920A-D的路由任務，這樣可使類似的益處更大。重點應注意的是，使用離散控制處理器922A-D的上述方法和使用帶有管理程序950的控制面板處理器的上述方法不能在圖9所示的云交換機中都使用。選擇在云交換機中采用哪一種方法基于實施的具體決定。云交換機圖10是ASIC 1020A-B由中平面連接器1035連接無源卡1030的底盤式(chassis)云交換機的結構框圖。ASIC 1020A-B有各自的端口 1025A-B。如上面對圖1_9所論述的，云交換機1000有多個ASIC 1020A-B和用于配置端口連接器到相鄰層的無源卡。端口 1020A-B 用于連接多線電纜。在一個實施例中，無源卡1030是具有印制電路板(Printed CircuitBoard) PCBs)的可插拔式卡，所述PCBs上有交換機邏輯。夾層(mezzanine)物理層(PHY)1028A-B 分別連接端口 1025A-B 到 ASIC1020A-B。與夾層(mezzanine) PHY 1028A-B有關的設置可配置ASIC 1020A-B對端口 1025A-B的使用。無源卡1030和夾層(mezzanine)PHY 1020A-B的組合也可由一個實施例用于配置端口1025A-B。無源卡1030的一個實施例利用跟蹤(trace)邏輯配置ASIC 1020A-B的端口連接。如上面對圖1-9所論述的，云交換機1000使用無源卡1030配置端口連接器到相鄰的層。在一些實施例中，兩種類型的無源卡1030可插入云交換機1000 :條紋到條紋和直接到條紋。例如，無源卡以條紋到條紋方式安裝，端口 1025A從以條紋設置的多線電纜接收數(shù)據(jù)(如圖5所示)，且端口 1025B利用以條紋設置的多線電纜發(fā)送數(shù)據(jù)。在另一個實例中，無源卡以條紋到直接方式安裝，端口 1025A從以條紋設置的多線電纜接收數(shù)據(jù)，而端口 1025B利用以直接設置的多線電纜發(fā)送數(shù)據(jù)(如圖6所示)。方法1100本部分和圖11通過呈現(xiàn)網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)的典型方法的流程總結本技術。本方法不是意味著限定。如圖11所示，方法1100開始于階段1110，其中數(shù)據(jù)在具有多個子交換機的第一捆綁式交換機的子交換機中接收，所述多個子交換機配置成僅連接第一捆綁式交換機的外部連接。在一個實施例中，圖3A中的云交換機120A的ASIC220A接收數(shù)據(jù)。ASIC220A沒有配置成與ASIC220B連接。在不同實施例中，數(shù)據(jù)可來自不同的源。一個源可以是另一個云交換機。例如，圖I中，云交換機120A通過電纜互連155從云交換機IlOA接收數(shù)據(jù)。一旦階段1110完成，方法1100轉至階段1120。在階段1120，利用連接的多線電纜從第一捆綁式交換機傳輸數(shù)據(jù)到第二捆綁式交換機，所述多線電纜的第一端連接第一捆綁式交換機中的子交換機，而所述多線電纜的第二端連接第二捆綁式交換機的至少兩個子交換機。在一個實施例中，來自云交換機120A中的ASIC 220A的數(shù)據(jù)利用ML電纜250A傳送至云交換機130A。連接ASIC220A的多線電纜的各個線路與云交換機130A的各個ASIC 230A-D分別連接。一旦步驟1120完成，方法1100結束。
云交換機的實現(xiàn)所述的交換功能可由硬件、軟件或其中的某些組合來實現(xiàn)。能由硬件、軟件或其中的某些組合來實現(xiàn)的實施例實現(xiàn)的典型的功能包括交換機路由功能。鑒于此處的描述，相關領域的技術人員應了解，管理程序950和處理器922A-D的功能，可利用，例如，計算機處理器、計算機邏輯、ASIC等來實現(xiàn)。因此，實現(xiàn)所述云交換機功能的任何處理器都在本發(fā)明的范圍和精神內。另外，此處描述的功能可由計算機處理器或任何上面列出 的硬件設備執(zhí)行的計算機程序指令來體現(xiàn)。計算機程序指令使處理器實現(xiàn)所述功能。計算機程序指令(例如，軟件)可存儲于計算機可用介質、計算機程序介質或任何可被計算機或處理器訪問的計算機可讀存儲介質中。所述介質包括存儲設備如RAM或R0M，或其它類型的計算機存儲介質如計算機硬盤或CD R0M，或等效的此類硬件。因此，任何具有使處理器完成數(shù)據(jù)收集、政策管理、協(xié)調、分析功能或其它所述的相關功能的計算機程序代碼的計算機存儲介質都在本發(fā)明的范圍和精神內。結論盡管以上對本發(fā)明的各種實施例進行了描述，但應理解它們是例證性的而非限制性的。在沒有背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領域的技術人員應該清楚地知道，各種形式和細節(jié)上的修改都是可以的。因此，本發(fā)明應該僅僅依照權利要求和它們的等效變換來定義。相關申請的交叉引用本專利申請享有2011年I月20日申請的美國臨時專利申請的優(yōu)先權，該美國臨時專利申請的申請?zhí)枮镹o. 61/434，794，題目為“數(shù)據(jù)中心交換機”，此處該專利申請全文引用，以作參考。
權利要求
1.一種捆綁式交換機，其特征在于，包括 多個具有端口的子交換機，其中所述多個子交換機中的一個配置成僅連接所述捆綁式交換機的外部連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的捆綁式交換機，其特征在于，所述多個子交換機中的所述一個進一步配置成與多線電纜連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的捆綁式交換機，其特征在于，所述多線電纜的線路數(shù)量對應所述子交換機的數(shù)量。
4.根據(jù)權利要求2所述的捆綁式交換機，其特征在于，所述多線電纜的線路數(shù)量為所述子交換機數(shù)量的倍數(shù)。
5.根據(jù)權利要求2所述的捆綁式交換機，其特征在于，所述子交換機具有P端口，且所述子交換機中的一個的每個所述P端口配置成連接所述多線電纜的各個P發(fā)射線路。
6.根據(jù)權利要求I所述的捆綁式交換機，其特征在于，網(wǎng)絡接口可配置成用于直接模式和條紋模式。
7.根據(jù)權利要求I所述的捆綁式交換機，其特征在于，進一步包括路由管理器。
8.一種網(wǎng)絡，其特征在于，包括 位于各自的第一和第二網(wǎng)絡層的第一綁式交換機和第二捆綁式交換機，每個捆綁式交換機具有多個子交換機，且每個子交換機具有帶有P端口的網(wǎng)絡接口，其中每個捆綁式交換機中的所述多個子交換機中的一個配置成僅連接所述捆綁式交換機的外部連接。
9.一種網(wǎng)絡，其特征在于，包括 第一級捆綁式交換機，每個捆綁式交換機具有多個子交換機，每個子交換機具有帶有多個端口的網(wǎng)絡接口，其中每個第一級捆綁式交換機的多個子交換機中的至少一個配置成僅與外部連接器相連 '及 具有多個子交換機的第二級捆綁式交換機，每個子交換機具有帶有多個端口的網(wǎng)絡接口，其中第二級捆綁式交換機與第一級捆綁式交換機連接。
10.一種在網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)的方法,其特征在于,包括 在具有多個子交換機的第一捆綁式交換機的子交換機接收數(shù)據(jù)，所述子交換機配置成僅連接所述第一捆綁式交換機的外部連接；及 利用連接的多線電纜從所述第一捆綁式交換機傳送所述數(shù)據(jù)到所述第二捆綁式交換機，所述多線電纜的第一端與所述第一捆綁式交換機的子交換機連接，第二端與所述第二捆綁式接收機的至少兩個子交換機連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種捆綁式交換機、網(wǎng)絡及在該網(wǎng)絡上傳輸數(shù)據(jù)的方法。該方法包括在具有多個子交換機的第一捆綁式交換機的子交換機接收數(shù)據(jù)。所述子交換機配置成僅連接第一捆綁式交換機的外部連接。本方法還包括利用連接的多線電纜從第一捆綁式交換機發(fā)送數(shù)據(jù)到第二捆綁式交換機，所述多線電纜的第一端連接第一捆綁式交換機的子交換機，所述多線電纜的第二端連接第二捆綁式交換機中的至少兩個子交換機。
文檔編號H04L29/08GK102739407SQ20121001378
公開日2012年10月17日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權日2011年1月20日
發(fā)明者阿里爾·亨德爾 申請人:美國博通公司