一種光纖互連系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)服務(wù)器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種實(shí)用性強(qiáng)、光纖互連系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的多路服務(wù)器內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接有兩種方式，一種是通過(guò)信號(hào)背板PCB走線(xiàn)互連，二是通過(guò)高速線(xiàn)纜或光纖互連。而更大規(guī)模多路服務(wù)器通常由多個(gè)獨(dú)立的計(jì)算模塊組成，每個(gè)計(jì)算模塊稱(chēng)之為clump，Clump之間的CPU連接是通過(guò)NC作為橋梁進(jìn)行互連。受加工難度的影響，很難通過(guò)PCB走線(xiàn)將更多的clump互連到一起，更多的是采用高速線(xiàn)纜或光纖互連。隨著處理器高速率、高帶寬的發(fā)展，NC互連接口的速率和連接通道的增加，如果采用傳統(tǒng)的線(xiàn)纜點(diǎn)對(duì)點(diǎn)互連，線(xiàn)纜數(shù)量和連接的復(fù)雜度會(huì)增加很多。如果系統(tǒng)拓?fù)渥兏鐝?路變更到16路、32路或64路，NC之間連接需要重新布線(xiàn)，增加很多工作量，工作效率比較低。
[0003]本發(fā)明基于WDM和SDM技術(shù)提出一種多路服務(wù)器NC之間的光纖互連系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，只需要將NC之間采用Ribbon Cable環(huán)形連接，通過(guò)系統(tǒng)管理控制器在不重新布線(xiàn)的前提下將系統(tǒng)配置成各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可在簡(jiǎn)化線(xiàn)纜連接的同時(shí)，大幅提高NC之間連接的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)以上不足之處，提供一種實(shí)用性強(qiáng)、光纖互連系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
[0005]一種光纖互連系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，其具體設(shè)計(jì)過(guò)程為:
將多路服務(wù)器clump之間的節(jié)點(diǎn)控制器NC通過(guò)多芯光纖Ribbon Cable互連成環(huán)形結(jié)構(gòu)，該節(jié)點(diǎn)控制器連接多路服務(wù)器clump的CPU ；
搭建光纖互連系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與NC連接的電光轉(zhuǎn)換器、連接電光轉(zhuǎn)換器的波長(zhǎng)復(fù)合器、連接波長(zhǎng)復(fù)合器且外接Ribbon Cable的移位切換器、連接該移位切換器的若干波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)、設(shè)置在所有波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)與NC之間的光電轉(zhuǎn)換器，其中:
所述電光轉(zhuǎn)換器和光電轉(zhuǎn)換器用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)成不同波長(zhǎng)的光信號(hào)和將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，波長(zhǎng)選擇可配置；
移位切換器分為輸入輸出兩個(gè)端口，連接Ribbon Cable，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)光纖通道移位；
波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)將接收到的復(fù)合光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，選擇特定波長(zhǎng)光信號(hào)；
波長(zhǎng)復(fù)合器將多種不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)合器耦合到同一根光纖中進(jìn)行傳輸，所使用的技術(shù)為波分復(fù)用WDM ；
Ribbon Cable集成多根光纖的多芯光纖，所使用的技術(shù)為空分復(fù)用SDM技術(shù)，NC之間通過(guò)Ribbon Cable互連；
在該系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置管理控制器，負(fù)責(zé)整個(gè)光纖切換的管理，對(duì)電光轉(zhuǎn)換器、光電轉(zhuǎn)換器、移位切換器、波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)、波長(zhǎng)復(fù)合器、Ribbon Cable進(jìn)行配置，對(duì)外提供管理接口連接系統(tǒng)管理控制器。
[0006]上述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互過(guò)程為:
所述多路服務(wù)器clump的CPU與NC進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)入NC后，經(jīng)過(guò)NC進(jìn)行數(shù)據(jù)包處理并轉(zhuǎn)發(fā)；數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)電光轉(zhuǎn)換器，將不同端口的發(fā)送過(guò)來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)成不同波長(zhǎng)λ 1、λ2...λ η的光信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)復(fù)合器耦合到一根光纖通道中；該耦合的光纖通道經(jīng)過(guò)移位切換器光纖連接到Ribbon Cable中，與其它NC互連；
數(shù)據(jù)到達(dá)其它NC的接收端后，該接收端通過(guò)Ribbon Cable中其它的光纖通道接收數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)移位切換器，將輸入光纖和輸出光纖通道進(jìn)行移位操作，形成環(huán)路連接；在數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)其它的光纖通道進(jìn)行通道選通后到達(dá)波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)，將光信號(hào)按照匹配端口的數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的固定波長(zhǎng)進(jìn)行分離，分離后的光信號(hào)傳送到光電轉(zhuǎn)化器后轉(zhuǎn)換成電信號(hào);
最后到達(dá)NC接收端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給另外一個(gè)clump，完成整個(gè)數(shù)據(jù)的交互。
[0007]所述光纖互連系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互過(guò)程中，NC之間所有端口的數(shù)據(jù)并行傳輸，同時(shí)進(jìn)行讀取或?qū)懭氩僮?；?dāng)確定連接拓?fù)鋾r(shí)，系統(tǒng)管理控制器根據(jù)NC號(hào)和端口號(hào)，控制這兩臺(tái)數(shù)據(jù)交互的NC內(nèi)部的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)和光電轉(zhuǎn)換器配置成統(tǒng)一的波長(zhǎng)參數(shù)，使數(shù)據(jù)準(zhǔn)確發(fā)送和接收。
[0008]本發(fā)明的一種光纖互連系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，具有以下優(yōu)點(diǎn):
該發(fā)明的一種光纖互連系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法用于多路服務(wù)器NC之間光纖互連，具有線(xiàn)纜連接簡(jiǎn)單、帶寬和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)可調(diào)節(jié)的特點(diǎn)；通過(guò)SMC根據(jù)系統(tǒng)要求動(dòng)態(tài)配置NC之間的光纖互連拓?fù)洌?shí)現(xiàn)帶寬重構(gòu)，可大幅減少線(xiàn)纜的使用和布線(xiàn)的復(fù)雜度，不需要更換線(xiàn)纜便可配置不同的系統(tǒng)拓?fù)?；?shí)用性強(qiáng)，易于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0009]附圖1為多clump的NC通過(guò)多芯光纖環(huán)形互連示意圖。
[0010]附圖2為基于WDM和SDM的光纖互連系統(tǒng)內(nèi)部原理框圖。
[0011]附圖3為光纖通道移位示意圖。
[0012]附圖4為NC光纖互連系統(tǒng)連接的等效互連拓?fù)鋱D。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]—種光纖互連系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，將WDM (Wavelength divis1n Multiplex，波分復(fù)用技術(shù))和SDM (Space Divis1n Multiplex，空分復(fù)用技術(shù))技術(shù)用于多路服務(wù)器內(nèi)部NC (node controller)端口互連。NC之間通過(guò)Ribbon Cable (多芯光纖)連接成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)光纖移位器實(shí)現(xiàn)“光纖通道移位”技術(shù)，即將Ribbon Cable中的光纖通道按照一定的規(guī)則移位連接，形成多個(gè)光纖環(huán)路。假設(shè)Ribbon Cable中有η根光纖，對(duì)應(yīng)NC的η個(gè)端口，一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可組成與光纖相同數(shù)量的η個(gè)光纖環(huán)路。所有NC的端口之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的并行傳輸系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)管理控制器進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置可實(shí)現(xiàn)NC連接拓?fù)涞淖杂山M合和帶寬的動(dòng)態(tài)定義。
[0015]如附圖1、圖2所示，其具體設(shè)計(jì)過(guò)程為:
將多路服務(wù)器clump之間的節(jié)點(diǎn)控制器NC通過(guò)多芯光纖Ribbon Cable互連成環(huán)形結(jié)構(gòu)，該節(jié)點(diǎn)控制器連接多路服務(wù)器clump的CPU ；
搭建光纖互連系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括與NC連接的電光轉(zhuǎn)換器、連接電光轉(zhuǎn)換器的波長(zhǎng)復(fù)合器Multiplex、連接波長(zhǎng)復(fù)合器且外接Ribbon Cable的移位切換器Shifter、連接該移位切換器的若干波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)WSS、設(shè)置在所有波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)與NC之間的光電轉(zhuǎn)換器，其中:所述電光轉(zhuǎn)換器和光電轉(zhuǎn)換器用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)成不同波長(zhǎng)的光信號(hào)和將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，波長(zhǎng)選擇可配置；
移位切換器分為輸入輸出兩個(gè)端口，連接Ribbon Cable，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)光纖通道移位； 波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)將接收到的復(fù)合光信號(hào)進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，選擇特定波長(zhǎng)光信號(hào)；
波長(zhǎng)復(fù)合器將多種不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)合器耦合到同一根光纖中進(jìn)行傳輸，所使用的技術(shù)為波分復(fù)用WDM ；
Ribbon Cable集成多根光纖的多芯光纖，所使用的技術(shù)為空分復(fù)用SDM技術(shù)，