用于數據中心的可編程物理網絡拓撲的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]網絡拓撲是計算機網絡的各種元件的布局。網絡的拓撲結構可以物理地或邏輯地表示。物理拓撲是指網絡的物理結構，包括其組件的放置，諸如設備位置以及電纜位置。邏輯拓撲是指網絡內的數據流，而不管網絡的物理設計。許多不同的常見的網絡拓撲是已知的，諸如，例如，點對點、總線、星形，環形以及網格拓撲。
[0002]數據中心是用于容納計算機系統以及相關聯的組件，諸如，例如，通信系統以及存儲系統的設施。許多數據中心當前以基本上同樣的方式來連接。機架用計算機填充，每一計算機都利用短電纜連接到架頂式交換機。每一架頂式交換機都連接到較高級別的“聚合交換機”，這些聚合交換機利用比較長距離的銅電纜或光纜連接起來。這種數據中心配置對于簡單的網絡拓撲表現良好。
【發明內容】
[0003]提供本
【發明內容】
是為了以精簡的形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的一些概念。本
【發明內容】
并不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。
[0004]一般而言，此處所描述的可編程物理網絡拓撲技術涉及編程地重新布線網絡拓撲的方法。在一個實施例中，該技術使用帶有高密度連接器的機架，以便相鄰機架與高密度電纜(例如，許多電導體或光纖導體的)相互連接。可編程物理網絡拓撲技術的此實施例進一步將物理層交換機集成到機架中。物理層交換機將來自機架之外電纜的信號路由到機架內設備或者其他支架之外設備。
[0005]更具體而言，在一個實施例中，可編程物理網絡拓撲技術將網絡的某些物理層集成到每一機架中。例如，機架在它們的側面具有一個或多個高密度連接器，物理高密度模擬矩陣交換機(例如，物理縱橫交換機)集成到每一機架中。高密度模擬矩陣交換機或縱橫交換機以矩陣方式將多個輸入端連接到多個輸出端。高密度模擬矩陣交換機的輸入端和輸出端被排列為，以便來自高密度連接器中的任何一個的信號可以被路由到其他高密度連接器中的一個，或者直到在機架本身中端接的線路。在機架內端接的連接與計算機組件連接，諸如，例如，連接到計算機的網絡接口卡，或較高層(例如，以太網)交換機或者其他聯網裝備。高密度電纜在相鄰機架之間附連。每一高密度模擬矩陣交換機都可以具有控制連接，該控制連接可以被用來命令它在機架中的計算機組件之間建立某些連接模式。
[0006]在此布局中，管理員(例如，網絡管理員)可以創建任何所希望的布線圖一一無論是人工地，例如，通過使用電子表格，或者對于具有常規模式的網絡(例如，CLOS(克洛斯)網絡)編程地。布線圖最終表達定義要被建立的連接對的所希望的連接模式一一例如，“機架A中的端口 4將連接到機架L中的端口 29”。在可編程物理網絡拓撲的一個實施例中，集中式計劃組件可以確定針對所有機架中的所有高密度模擬矩陣交換機的滿足所希望的連接模式的配置。從每一所希望的源到目的地，通常將有許多不同的可能的路徑穿過機架，當創建所希望的連接模式時，集中式計劃組件可以確定哪一個或哪些路線將最好地平衡所有路徑上的負載。
[0007]附圖簡述
[0008]參考以下描述、所附權利要求書以及附圖，將更好地理解本公開的具體特征、方面和優點，附圖中:
[0009]圖1描繪了可編程物理網絡拓撲技術的一個實現的示例性示意圖。
[0010]圖2描繪了圖1所示出的實現的另一示例性示意圖。
[0011]圖3是用于實施此處所描述的可編程物理網絡拓撲技術的一個示例性實施例的示例性架構。
[0012]圖4是用于實施此處所描述的可編程物理網絡拓撲技術的一個示例性實施例的另一示例性架構。
[0013]圖5描繪了用于實施可編程物理網絡拓撲技術的再一個示例性架構。
[0014]圖6是可以被用來實施可編程物理網絡拓撲技術的示例性計算環境的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]在下面的對可編程物理網絡拓撲技術的描述中，將參考構成了本發明的一部分的附圖，附圖作為例圖示出了其中可以實施此處所描述的可編程物理網絡拓撲技術的示例。應該理解，在不偏離所要求保護的主題的范圍的情況下，可以利用其他實施例，也可以進行結構更改。
[0016]可編程物理網絡拓撲技術
[0017]下面幾節提供了背景信息，可編程物理網絡拓撲技術的概述，以及用于實施本技術的示例性架構。還提供了可編程物理網絡拓撲的各實施例以及組件的細節。
【背景技術】
[0018]
[0019]在計算技術中，網絡虛擬化是指將硬件和軟件網絡資源以及功能組合為單一，基于軟件的實體，虛擬網絡的過程。數據中心中的許多資源現在是虛擬化的:例如，存儲、計算、內容分發，以及網絡連接。然而，在不物理地重新布線數據中心中的電纜的情況下，網絡的基礎物理拓撲當前難以改變。
[0020]難以改變網絡的物理線路的原因有許多。首先，物理地重新布線數據中心中的電纜易于出錯。盡管許多網絡拓撲簡單，但是，網絡中的最新發展，諸如克洛斯網絡的發展，要求非常復雜的布線。其次，物理地重新布線電纜是費力的。盡管現代的虛擬化環境允許計算以及存儲資源在沒有任何人為干預的情況下被分配，但是，物理線路不能響應于消費者請求被自動地改變。此外，盡管虛擬局域網(LAN)和虛擬專用網絡(VPN)可以被重新編程，但是，在某些情況下，這可能具有性能或靈活性方面的成本。不能準確地按所希望的方式對組件進行布線是使消費者構建他們自己的數據中心的一個因素。再其次，由于它費力，手動布線慢一一盡管許多其他資源可以在數秒內被分配，物理線路通常只能在數小時內改變。
[0021]許多數據中心當前以基本上同樣的方式來連接:機架用計算機填充；每一計算機都利用短電纜連接到架頂式交換機；每一架頂式交換機都連接到較高級別“聚合交換機”；聚合交換機利用比較長距離的銅電纜或光纜連接起來。這對于簡單拓撲表現良好。然而，諸如，例如，克洛斯網絡之類的現代的網絡需要越來越復雜的布線。簡單地正確地連接線路是比較復雜的網絡的部署的障礙。
[0022]1.2技術的概述
[0023]可編程物理網絡拓撲技術的一個實施例100將網絡的某些物理層集成到每一機架中。在此實施例中，機架102在它們的側面中的每一個具有一個或多個高密度連接器104，物理高密度模擬矩陣交換機106 (例如，物理縱橫交換機)集成到機架中。每一高密度模擬矩陣交換機都106還具有控制連接，該控制連接可以被用來命令它建立某些連接模式。
[0024]此高密度模擬矩陣交換機106 (例如，縱橫交換機)的輸入端和輸出端被排列為，以便來自高密度連接器104中的任何一個的信號可以被路由到其他高密度連接器104中的一個，或者直到在機架本身中端接的線路108，如圖1所示。在機架內端接的連接108旨在與機架102中的組