基於背板乙太網的網絡轉置盒和交換機操作的製作方法

2023-09-11 13:33:15 2

基於背板乙太網的網絡轉置盒和交換機操作的製作方法
【專利摘要】一種電子裝置網絡的部署和擴展可通過使用一個或多個網絡轉置盒而予以改善。每個轉置盒可包括多個連接器和可用於實施特定網絡拓撲的網格。當連接網絡中不同層的裝置時，每個裝置僅需連接到轉置盒上的連接器中的至少一個。網絡中部署的電子裝置（例如，交換機、轉置盒）中的一個或多個可基於諸如10GBASE-KR、10GBASE-KX4或40GBASE-KR4的背板乙太網標準傳輸數據。
【專利說明】基於背板乙太網的網絡轉置盒和交換機操作
[0001]背景
[0002]隨著可通過諸如網際網路的網絡使用的應用和服務越來越多，越來越多的內容、應用和/或服務供應商轉向聯網和共享資源技術，諸如雲計算。此外，遠程存儲的數據量越來越多，使得數據中心逐漸擴大存儲容量和相關資源。用戶或客戶通常將出租、租賃或以其它方式支付通過雲或跨網絡對資源的訪問，且因此無需購買並維護硬體和/或軟體以訪問這些資源。
[0003]在許多實例中，客戶將需要一個以上的資源(諸如計算裝置、伺服器、或其它計算或處理裝置)以執行操作的部分。隨著客戶數量增加，且每個客戶的平均資源數量增加，故需要對應地增加可用的資源數量。在數據中心的背景下，這可能意味著添加許多額外的伺服器機櫃。為了容納額外資源，需要據此擴展數據中心網絡中將這些資源連接到外部網絡的部分。這種網絡在部署時可能需要上千次連接，且連接次數在網絡向較大部署擴展時可按指數增加。除相當大的購買和安裝成本以外，大量連接增加錯誤連接的可能次數，且因此可影響網絡性能。
[0004]附圖簡述
[0005]將參考附圖描述根據本公開的各個實施方案，在附圖中:
[0006]圖1示出了其中可實施各個實施方案的示例性環境；
[0007]圖2示出了可根據各個實施方案使用的高度連接的網絡設計的實例；
[0008]圖3示出了可根據各個實施方案使用的一組Clos網絡式交換機的實例；
[0009]圖4示出了使用轉置盒以在可根據至少一個實施方案使用的層之間進行連接的一組交換機的實例；
[0010]圖5示出了可根據至少一個實施方案使用的示例性轉置盒的內部連接；
[0011]圖6示出了可根據各個實施方案使用的示例性鍵控方法；
[0012]圖7示出了使用轉置盒以在可根據至少一個實施方案使用的層之間進行連接的示例性過程；
[0013]圖8(a)至圖8(d)示出了使用可根據各個實施方案使用的轉置盒擴展網絡裝置的數量的方法；
[0014]圖9(a)至圖9(c)示出了使用可根據各個實施方案使用的一個或多個轉置盒部署網絡的至少一部分的方法；
[0015]圖10示出了使用可根據各個實施方案使用的轉置盒擴展網絡裝置的數量的示例性過程；
[0016]圖11示出了根據各個實施方案的將網絡交換機連接到轉置盒的示例性配置；
[0017]圖12示出了包括可根據各個實施方案使用的邏輯層2/3交換機的一組三層Clos網絡式交換機的實例；
[0018]圖13示出了包括可根據各個實施方案使用的邏輯層1/2交換機的一組三層Clos網絡式交換機的實例；和
[0019]圖14示出了包括可根據各個實施方案使用的邏輯層1/2/3交換機的一組三層Clos網絡式交換機的實例。
[0020]詳述
[0021]根據本公開的各個實施方案的系統和方法可以克服部署、連接、維護、設計和/或升級電子組件網絡的常規方法中經歷的前述缺陷和其他缺陷中的一個或多個。在諸如數據中心的計算網絡中，例如，存在許多層(例如，層或層級)組件且這些層之間存在許多連接件。這些可包括(例如)將不同主機裝置或其它資源連接到外部網絡的網絡交換機的分層架構。連接件本身可由任何適當的連接機構(諸如光纜、網絡電纜、銅線等)製成。
[0022]對於每個連接件，技術人員或其他此類人員通常必須將電纜(或其它連接機構)連接到一個裝置，使電纜拉伸一定距離到另一裝置，且將該電纜連接到其它適當裝置。通常這些距離可能較大，使得可易於使電纜混亂和結束進行錯誤連接。此外，由於諸如數據中心的網絡可具有上千個組件，故存在將錯誤地安裝一根或多根電纜的可能性。
[0023]此外，不同網絡拓撲與其它拓撲相比明顯需要更多布線。對於高基數網絡，例如，給定層中的每個裝置可以全部連接到相鄰層中的裝置，且高基數網絡中使用的裝置的數量級大於其它類型的網絡。結果是:存在更大數量級的埠和連接，使得所需電纜的數量可明顯大於其它拓撲，諸如過多訂購的分層匯聚路由器對網絡。
[0024]在各個實施方案中，可使用網絡轉置盒或類似組件以促進這種網絡的部署、維護和設計。網絡盒可包括至少兩個邏輯側面，包括用於每層或其間安放轉置盒的其它組的組件的一個邏輯側面。每個邏輯側面可包括適量連接器，每個能夠接受到適當層的裝置的連接。
[0025]網絡轉置盒還可包括連接轉置盒的每個邏輯側面上的連接器所必需的布線、接線或其它傳輸介質。可以用轉置盒本身實施選定網格或網絡拓撲的方式設計轉置盒，而非如常規連接機構中的簡單的直通連接或一對多連接。例如，在第一層的每個交換機連接到第二層的每個交換機的Clos網絡中，可在轉置盒內處理全網格的連接。以此方式，對於至少一些轉置盒，每個交換機僅需將一個連接件(例如，多個光纜)拉伸到轉置盒，而非連接到另一層的每個裝置所必需的多個連接件。在其它實施方案中，交換機可能具有到轉置盒的一個以上連接件(這可能至少部分基於諸如成本、選定的網絡拓撲、布線技術和選定的連接方法的因素)，但全部電纜的數量與常規布線方法相比仍有明顯減小。例如，來自交換機的電纜的數量可能從24根或48根電纜減小到4根電纜或甚至一根電纜，且這些電纜均通向一個位置(例如，轉置盒或轉置盒組)而非通向網格或其他拓撲中的許多不同位置。應明白，減小必須由技術人員部署這種網絡進行的連接次數可顯著減小布線錯誤的可能性。此外，布線減少會減小部署成本以及擴展網絡的複雜度和成本。
[0026]在一些實施方案中，可通過鍵控、彩色編碼或以其它方式唯一識別到轉置盒的連接件中的至少一些進一步減小布線錯誤的可能性。例如，轉置盒的每個邏輯側面可具有顏色或形狀唯一的連接器，以防技術人員將電纜連接到錯誤的邏輯側面(即，當所有連接器在轉置盒的相同側面上時)。在完全呈網格狀的轉置盒中，只要技術人員將連接件連接到適當的邏輯側面，那麼技術人員將連接件連接到哪一個連接器便無關緊要。在其它實施方案中，當特定電纜連接到特定連接器時，不同連接器可能具有特定鍵控。在一些實施方案中，鍵控方法與網絡拓撲綁定，且唯一類型的按鍵的數量可增加到用於所述拓撲的可能類型的連接件的數量，或轉置盒上的連接器的數量。在一些情況下，可以在每端處唯一地鎖定用於給定類型的連接的每根電纜，使得技術人員在理論上不會不當地連接裝置(除電纜本身的某個問題以外)。
[0027]如所述，網絡拓撲可指定這種網絡中實施的轉置盒的類型。在一些實施方案中，可通過更換轉置盒調整拓撲。例如，Clos網絡可能使兩層的每個裝置一次就連接到Clos網格轉置盒。如果網絡要移動到另一拓撲(諸如蜻蜓式或蝴蝶式拓撲)，那麼技術人員可轉入具有所希望的網格的適當的轉置盒，並將每個裝置重新連接到新轉置盒。對於複雜拓撲，技術人員可能連接多個轉置盒，每個轉置盒執行選定拓撲所必需的網格的一部分。
[0028]網絡還可能實施多個轉置盒以實現冗餘，使得如果一個轉置盒失效，那麼網絡仍可運作。此外，冗餘允許升級或以其它方式修改或更換一個轉置盒而不會明顯影響網絡的可用性。例如，網絡架構師可能希望增加網絡容量，且在一些實施方案中可用具有更多連接器的轉置盒更換現有轉置盒，以擴展網絡。冗餘允許更換轉置盒而不會搞垮網絡。
[0029]在其它實施方案中，網絡在初始部署時可能不需要使用轉置盒上全部可用的連接器，使得在擴展時額外裝置可連接到可用連接器。在其它實施方案中，額外轉置盒可添加到網絡，並連接到現有轉置盒以提供所希望的網格和/或連接性。
[0030]在一些實施方案中，網絡(包括其各個組件)可促進基於多個傳輸標準進行的數據傳輸。例如，網絡可包括使用諸如10GBASE-KR的背板乙太網標準以進行數據傳輸的一部分。
[0031]特別地說，網絡部分中的交換機可被配置來基於10GBASE-KR操作傳輸和接收數據。更具體地說，交換機可包括通過其可使用10GBASE-KR傳達數據的邊緣連接器。邊緣連接器可連接到傳輸電纜，而傳輸電纜可連接到轉置盒。如同交換機，傳輸電纜可被配置來促進基於10GBASE-KR進行的通信。例如，可使用能夠傳輸10GBASE-KR信號的銅或基於銅的材料實施傳輸電纜。
[0032]此外，連接到傳輸電纜的轉置盒可被配置來基於10GBASE-KR傳輸和接收數據。特別地說，轉置盒可包括用於與傳輸電纜對接的合適連接器。此外，轉置盒可包括用於促進10GBASE-KR通信的組件和/或電路系統。例如，轉置盒可包括能夠傳送10GBASE-KR信號的一組銅跡線。
[0033]可根據下述不同實例和實施方案使用其它不同方法。
[0034]圖1示出了用於實施根據各個實施方案的方面的環境100的實例。如將明白，雖然出於說明目的而使用基於Web的環境，但也可以酌情使用不同環境實施各個實施方案。環境可包括至少一個電子客戶機裝置102，其可包括可操作以通過適當網絡104發送和接收請求、消息或信息並將信息傳回到裝置的用戶的任何適當裝置。這些客戶機裝置的實例包括個人計算機、行動電話、手持通訊裝置、手提電腦、機頂盒、個人數據助理、電子書閱讀器等等。網絡可包括任何適當網絡，其包括內聯網、網際網路、蜂窩網絡、區域網或任何其它這種網絡或其組合。用於這種系統的組件可至少部分取決於選定的網絡類型和/或環境。用於經由這種網絡進行通信的協議和組件廣為人知且本文將不加以詳述。通過網絡進行的通信可通過有線或無線連接和其組合實現。在這個實例中，由於環境包括用於接收請求和響應於接收請求而提供內容的Web伺服器106，故網絡包括網際網路，但本領域一般技術人員應明白對於其它網絡，可使用用作類似目的的替代裝置。
[0035]說明性環境包括至少一個應用伺服器108和數據存儲區110。應了解，可存在多個應用伺服器、層或其它元件、程序或組件，其可以連結或以其它方式配置，可交互以執行諸如從適當數據存儲區獲取數據的任務。如本文中使用，術語「數據存儲區」是指能夠在任何標準的分布式或集群環境中存儲、訪問和檢索數據的任何裝置或裝置組合，其可以包括任何組合和數量的數據伺服器、資料庫、數據存儲裝置和數據存儲介質。應用伺服器可包括任何適當硬體和軟體，其用於按需要整合數據存儲區以執行客戶機裝置的一個或多個應用的方面、處理應用的多數數據訪問和業務邏輯。應用伺服器與數據存儲區協作提供訪問控制服務，且能夠生成要傳送到用戶的內容(諸如文字、圖形、音頻和/或視頻)，在這個實例中所述內容可以由Web伺服器以HTML、XML或另一適當的結構化語言的形式提供給用戶。可由Web伺服器處理客戶機裝置102與應用伺服器108之間的所有請求和響應的處理以及內容遞送。應了解，由於可在如本文中其它處論述的任何適當裝置或計算裝置上執行本文中論述的結構化代碼，故Web伺服器和應用伺服器並非必需且僅是示例性組件。
[0036]數據存儲區110可包括用於存儲與特定方面有關的數據的多個單獨的數據表、資料庫或其它數據存儲機構和介質。例如，所示的數據存儲區包括用於存儲可用來對生產方提供內容的生產數據112和用戶信息116的機構。數據存儲區還示為包括用於存儲可用於各種目的(諸如報告和分析)的日誌數據114的機構。應了解，可存在可能需要存儲在數據存儲區中的許多其它方面，諸如頁面圖像信息和訪問權信息，其可適當地存儲在以上列出的機構中的任何一個機構中或存儲在數據存儲區110中的額外機構中。數據存儲區110可通過與其相關的邏輯進行操作，以從應用伺服器108或開發伺服器120接收指令，且響應於接收指令而獲取、更新或以其它方式處理數據。在一個實例中，用戶可能對某種類型的物品提交搜索請求。在這種情況下，數據存儲區可能訪問用戶信息以驗證用戶的身份，且可訪問目錄詳細信息以獲取關於所述類型物品的信息。然後可將諸如在Web網頁上用戶能夠經由用戶裝置102上的瀏覽器查看的結果清單中的信息傳回給用戶。可在瀏覽器的專用頁面或窗口中查看所關注的特定物品的信息。
[0037]每個伺服器通常將包括作業系統，作業系統提供用於所述伺服器的一般管理和操作的可執行程序指令，且通常將包括存儲指令的計算機可讀介質，指令當由伺服器的處理器執行時允許伺服器執行其所希望的功能。用於伺服器的作業系統和一般功能性的合適實施方式為人所知或在商業上可用，且容易由本領域一般技術人員實施，特別是根據本文的公開進行實施。
[0038]在一個實施方案中，環境是分布式計算環境，其使用經由通信鏈路互連的多個計算機系統和組件、使用一個或多個計算機網絡或直接連接。然而，本領域那些一般技術人員將明白，這種系統同樣可在組件數量小於或大於圖1所示的組件數量的系統中很好地操作。因此，圖1中系統100的描述應本質上被視為說明性，且不限於本公開的範圍。
[0039]環境諸如圖1所示的環境可用於電子市場或計算雲，例如，其中多個主機可能用來執行諸如提供內容、執行大量計算或執行多個其它這種任務中的任何一個的任務。這些主機中的一些可以被配置來提供相同功能性，而其它伺服器則可能被配置來執行至少一些不同功能。為了執行特定任務，可將主機一起分組為集群或其它功能組，諸如可以作為數據中心、雲計算提供或處理服務的部分。在這些情況下，電子環境可能包括額外組件和/或其它配置，諸如下文詳述的圖2的配置200中所示的那些組件和/或配置。
[0040]例如，圖2示出了示例性配置200，其表示可用來將請求路由到特定主機或其它這些裝置以便為用戶或應用提供對各種分布式資源的訪問的網絡設計。這個實例展示可用於數據中心的典型設計，其中諸如終端用戶裝置202或應用204的源能夠跨諸如網際網路的網絡206發送將由數據中心的一個或多個組件接收的請求。可使用至少一個管理系統、組件或服務220管理網絡的不同組件的性質(諸如提供的實例等等)。在這個實例中，請求是通過網絡被多個核心交換機208之一所接收，但應了解，本領域中熟知的是網絡與核心交換機之間可存在多個其它組件中的任何一個。由於傳統的微分器實質上已消失，故可互換地使用術語「交換機」和「路由器」。出於清楚和說明的目的，這份文件將術語「交換機」進行標準化，但應了解，如使用的這個術語還包括用於這些目的的路由器和其它裝置或組件。此外，交換機可包括任何適當交換機，諸如在OSI (開放系統互聯)參考模型中的不同層操作的多層交換機。
[0041]如所示，每個核心交換機208能夠與在至少一些實施方案中成對使用的多個匯聚交換機210、212中的每個進行通信。成對使用匯聚交換機提供冗餘能力以防一個或多個交換機出現故障或以其他方式不可用，使得另一裝置可對連接的裝置路由流量。如可看到的，這個實例中的每個核心交換機連接到每個匯聚交換機，使得這個實例中的層全部連接。每對匯聚交換機210、212連結到多個物理機櫃214，每個物理機櫃214通常包括架頂式(TOR)或「訪問」交換機216和多個物理主機218，諸如數據伺服器和其它處理裝置。如所示，每個匯聚交換機可連接到每個具有多個主機的多個不同機櫃。對於網絡的各自部分，匯聚對還全部連接到TOR交換機。
[0042]作為額外優點，匯聚交換機對的使用使在峰值周期期間鏈路容量能夠超量，例如其中匯聚交換機均可同時處理和路由流量。每對匯聚交換機可基於諸如容量、埠數量等的因素而服務於多個專用機櫃，諸如120個機櫃。數據中心中可存在任何適量的匯聚交換機，諸如6個匯聚對。來自匯聚對的流量可由核心交換機進行匯聚，這可將流量向「數據中心上方傳遞並離開數據中心」，諸如跨網絡206返回。在一些實施方案中，出於包括冗餘的目的，還成對提供核心交換機。
[0043]在一些實施方案中，諸如用於高性能計算(HPC)或其它這些目的的高基數互連網絡，每個物理機櫃可包括多個交換機。例如，機櫃中的三個交換機中的每個可用作「邏輯」機櫃(物理機櫃中的子機櫃或來自多個機櫃的裝置(主機和/或交換機)的邏輯分組)的本地TOR交換機來代替連接機櫃中的21個主機的單個物理TOR交換機，其中每個本地TOR交換機連接主機中的7個主機。在不同實施方案中，可使用物理或無線交換機實施邏輯機櫃。在一些實施方案中，高性能計算機櫃內的這些交換機中的每個管理多達12個伺服器，但數量可取決於諸如每個交換機上的埠數量的因素而變化。例如，如果交換機包括24個埠，那麼那些埠的一半通常將面向主機且另一半將面向外部網絡。例如，根據一個實施方案的設計可使用每個具有3個交換機的7個機櫃，其中每個交換機與12個伺服器(冗餘地)通信，一般來說這將等效於21個單獨機櫃，其中每個機櫃中有一個TOR交換機與12個伺服器進行通信。在隨後的附圖和描述中，應了解在各個實施方案的範圍內可使用物理或邏輯機櫃。
[0044]如所述，圖2中的核心交換機全部連接到匯聚交換機，且匯聚交換機成對配置且全部連接到一組TOR交換機。圖3示出了這樣全部連接的兩層交換機的增強視圖。提出的設計示出了雙層摺疊式Clos網絡。如圖3的配置300中看到的，實際上存在兩層交換機:上層交換機或主幹交換機層和下層交換機或邊緣交換機層。然而，邊緣交換機中的至少一些(例如，傳統Clos中的邊緣交換機中的一半)可用作將數據傳遞給網絡的出口交換機。出口交換機邏輯地安放在交換機組的「頂部」且將數據「向所述組上方傳遞且之後使其離開所述組」(諸如傳遞到在較高級層處的匯聚路由器或其它裝置)。主幹交換機中的每個可被認為具有從邏輯「後」側向外面向出口交換機之一的埠，但出口交換機僅選自圖3的摺疊表示中所示的48個邊緣伺服器。出口交換機僅具有從交換機組向外的唯一連接，而剩餘的邊緣交換機則具有到底層裝置的連接。進出交換機組的全部流量因此通過三個出口交換機之一而路由，但不同實施方案中可使用不同數量的交換機。
[0045]即使網絡可能看似圖2的基於傳統核心交換機的設計，此設計中的主幹交換機也用作核心交換機，但不具有任何出站連接性。然而，交換機組的層具有由主幹交換機提供的全網格狀連接性。不具備出口交換機的交換機組可用作不具備任何外部連接性的獨立網絡。因此，邊緣交換機中的一些可用作如所示的出口交換機。否則，從關於主幹交換機和其它邊緣交換機的網絡連接性觀點來看，邊緣交換機中的一些示出在頂層上且一些在底層上的事實毫無意義，且行為極對稱。交換機組內的數據可被推動穿過多條等距容錯路徑，從而提供可重新配置的非阻斷行為。由於路徑對稱且等距，故所有交換機可遵循相同路由協議且均勻地擴展流量而不會有過多負擔或額外邏輯。此外，例如，在數據中心內可多次重複交換機組，其中Clos式網絡有效地管理數據中心中跨所有組的流量。
[0046]由於圖3的層中的交換機全部連接，使得一層上的每個裝置經由至少一個連接件連接到另一層中的每個裝置，故部署這種設計所需的電纜數量可能極大。例如，包括每個具有48個埠的24個交換機的單層將需要1，152根電纜以恰好全部連接到另一層。在具有多層和/或每層具有更多裝置的數據中心中，電纜數量快速地增加到上千或上萬根電纜。除提供、安裝和維護這些電纜的費用外，將錯誤地安裝電纜中的至少一些的可能性相對較高。在上述實例中，1，152根電纜將需要2，304次個別連接。即使安裝精確度為99.9%，這仍將會導致不當地安裝幾個連接件。由於許多數據中心通過牆壁、天花板、地板或其它相對隱秘的位置拉伸電纜，故精確度還可取決於諸如電纜標記的因素。然而，每個額外步驟會引入布線錯誤的某種額外可能性。例如，如果標記電纜的精確度為99.9%且安裝電纜的精確度為99.9%，那麼此時可能有大約4根電纜未正確地安裝。
[0047]此外，網絡諸如用於數據中心的那些網絡通常將需要隨時間擴展以提供額外容量。使用諸如高基數互連網絡設計的設計可能要求每當擴展網絡時大幅增加交換機數量，這不僅可大幅增加網絡成本，而且還需要對現有裝置進行大量的新布線和重新布線。例如，通過添加必須全部連接到兩倍數量的匯聚交換機(其然後必須每個全部連接到如示例性拓撲中論述的一組TOR交換機)的另一對核心交換機來水平地擴展圖2的部署可能需要相當大的工作量以連接額外裝置。由於每根電纜可能需要安裝一次以上，故這會進一步增加布線錯誤的可能性。
[0048]在一些常規網絡中，存在可簡化布線過程的連接機構。在一個實例中，可使用光纖束提供傳入光纖，光纖束將僅需要一次連接，而不是光纖束內包括的每根電纜需要單獨連接。連接機構可在一側面上接受光纖束，且可將光纖束內的每根光纖連接到連接機構的另一側面上的對應電纜。這些連接機構一般限於直接或直通連接件，使得光纖束中的第一傳入光纖(「光纖#1」)連接到傳出連接器#1，光纖束中的傳入光纖#2連接到傳出連接器#2，以此類推。存在在連接機構的一側面(例如，傳入側面)上接受多根電纜並將每根電纜連接到連接機構的另一側面(例如，傳出側面)上的一個對應連接器的其他機構。然而，這些連接機構在全連接網絡中並無實際價值，其中一層中的每個交換機連接到另一層的每個交換機，而這個連接所需的電纜多於單個直接連接所需的電纜。提供高基數設計所需的全連接設計的常規網絡和如本文中論述的其它網絡拓撲中並未使用任何連接機構。
[0049]圖4示出了可根據各個實施方案使用的示例性配置400，其中可使用轉置盒402或類似網絡組件在網絡中的層之間進行連接(例如，層之間)。在這個實例中，上層中存在24個主幹交換機且下層中存在48個交換機，如圖3中的實例。然而，如上述，在圖3的實例中，24個上層交換機404中的每個必須連接到48個下層交換機406中的每個，故總共需要1，152根電纜或必須進行2，304次個別連接。然而，在圖4的實例中，24個上層交換機404中的每個僅需要連接到轉置盒402上的適當連接器，從而使得上層交換機404需要24根電纜或進行48次連接。下層交換機406也僅是每個連接到轉置盒402上的適當埠，從而使得下層交換機406需要48根電纜或進行96次連接。因此，通過使用轉置盒，大幅減小全部連接多層交換機所需的連接次數。在一些情況下，也可使用其它類型的電纜(例如，群組電纜、多端電纜、具有多個核心的電纜等等)或電纜組合(例如，類似或不同電纜的電纜束)，同時仍獲得對布線量和/或連接次數的大幅減小。在一個特定實例中，到轉置盒的上行鏈路電纜可能在一端上具有12個個別埠連接器(每個連接器具有兩根光纖)，且在轉置端具有24根核心幹線電纜和一個24通道連接器。許多其它變動也可能在各個實施方案的範圍內。
[0050]轉置盒本身可相對較小。在一個實例中，由於轉置盒能夠裝配在常規網絡機櫃內，故其是大約常規交換機大小，諸如尺寸可大約為19英寸寬且約4英寸至5英寸深。由於光纖小且易曲，且由於在許多情況下將在組裝線上或製造設施中組裝轉置盒，故可在相對小的空間內配置許多光纖。此外，由於轉置盒是獨立組件，故轉置盒內的光纖上實質上將無需外部保護層，使得全連接設計需要的空間更小。
[0051]圖5示出了簡化的示例性配置500，其中6個上層交換機502使用轉置盒506全部連接到6個下層交換機504中的每個。雖然在這個實例中出於簡化說明的目的而使每層中的交換機數量相等，但應了解不同層中的交換機的數量通常不相等，諸如基於摺疊式Clos的設計中的「下層」交換機的兩倍之多。轉置盒包括某種類型的支撐結構，諸如框架、木板、盒子、機櫃、外殼或用於支撐所述多個網絡連接器的其它這種結構或機構，其中的每個連接器均能夠接收用於傳輸電子信號、光學信號或其它此類信號的網絡電纜。如所示，網絡連接件可布置在支撐結構的不同側面上，或可至少部分在相同側面或面上，但分成如本文中其它處論述的不同邏輯組。在一些實施方案中，轉置盒還可包括用於放大或變換如本文中其它處論述的信號的電路系統和/或組件。
[0052]在這個實例中，上層交換機和下層交換機中的每個可具有用來連接到轉置盒506的至少6個埠，以對另一層中的每個交換機進行至少一次連接。應了解，在其它實施方案中，由於常規交換機出於這樣的連接目的而可使用多達24或48個埠，故埠和/或交換機的數量可不同。由於轉置盒506包括電纜516或提供到另一層中的每個交換機的連接的其它連接機構，故可存在單一連接器510用於上層交換機502中的每個和單一連接器512用於將轉置盒506連接到下層交換機504之一的每根電纜514。為簡化布線，每個交換機與轉置盒之間的一根電纜可是包括用於進行每次連接的至少一根光纖(諸如用於給定層中的每個交換機的至少一根光纖)的光纖束(如由所示進入電纜508中的6根個別光纖518示出)。在一些實施方案中，光纖束將包括數量等於每層中的交換機上的埠的數量的光纖(或如果使用不同交換機，那麼包括層中的交換機的至少一部分)，使得如果添加額外交換機，那麼無需更換現有電纜。在這個實例中，如果每個交換機上存在24個埠且每層中存在6個交換機，那麼具有24根光纖的電纜將允許對另一層中的每個交換機進行四次個別連接(假設轉置盒本身內進行對應次數的冗餘連接)。
[0053]如所示，每個上層連接器510通過至少一根光纖(或諸如導線或電纜的其它連接機構)連接到每個下層連接器512，使得連接器全部連接。應了解，諸如「上」和「下」的方向術語是出於簡化說明的目的而使用，且除非本文中另有規定或建議，否則其不應被解釋為限制範圍或暗示任何必要的方向。由於轉置盒的全連接本質，每個上層交換機502將具有到每個下層交換機504的數據傳輸路徑，且反之亦然，所述數據傳輸路徑僅在上層交換機502與轉置盒506之間使用一根電纜508以及在轉置盒506與目標交換機504之間使用一根電纜514。
[0054]在一種簡單方法中，一根電纜從轉置盒上的每個連接器行進到要連接的網絡組件，諸如交換機、伺服器或物理伺服器機櫃。轉置盒的交織在網絡的任何層或層級之間提供網格(例如，全擴展扇出或其它拓撲)，使得每個網絡裝置僅具有一根電纜(或兩次連接)。如果轉置盒出現故障，那麼轉置盒可簡單地用至少具有恢復所需的連接件數(至多對應於轉置盒上的連接器數)的不同轉置盒更換，且無需拉伸新電纜、重新接線等等。
[0055]在一些實施方案中，轉置盒的每個邏輯「側面」(例如，「傳入」和「傳出」側面，或面向第一層的邏輯側面和面向第二層的邏輯側面、邏輯南側和北側等等)上可存在不同數量的連接器。應了解，這些邏輯側面可實際上對應於轉置盒上的任何適當物理布置。示例性轉置盒可在一個邏輯側面上具有η個連接件且在另一邏輯側面上具有m個連接件，其中一側上的η個傳入連接件中的每個(單獨或成塊)連接到m個傳出連接件中的每個。在其它實例中，每個邏輯出站連接件可跨多個物理連接器(數量可小於可用物理連接器的總數)擴展。也可實施其它不同拓撲。由於可存在表示為列的傳出連接件和表示為行的傳入連接件的矩陣，故連接件的轉置可被認為類似於矩陣相乘。在對於每對連接件來說光纖對用於接收和傳輸(例如，用於光學傳輸)的情況下，每行和/或列可進一步分成多對。由於行實際上在另一端會轉換為列(且反之亦然)，故根據選定矩陣在轉置盒內處理多對連接件的翻轉或扭轉。
[0056]如所述，至少對於以下原因這種方法是有利的:減小電纜數量會減小材料成本和部署(即，進行物理連接)成本。示例性數據中心可能在層之間具有80，000根電纜，且必需的布線量使得其通常以數噸材料加以衡量。如上述，除通過使用相對較小型商品交換機代替大型網絡交換機獲得節省布線成本以外，減小布線量還可將布線成本削減多達90%或更多。基於每個埠，運行這種部署的成本可能大約是傳統的大型網絡的成本的20%或更小。
[0057]另一優點是:大幅減小必須進行的物理連接的次數導致對應地減小在進行這些連接時可能出現的錯誤的次數。當部署常規網絡時，就適當地安裝布線和維護布線(例如，當其出現故障時更換電纜)而言，與布線相關的運營成本和風險相當大。例如，通過使用一個或多個轉置盒進行互連，無需每隔一個地將交換機連接到另一層中的交換機，而是從每個交換機到適當轉置盒可進行一次連接(忽略「向上」連接到網絡或連接到主機裝置或其它此類組件的瞬間)。轉置盒的內部連接件提供全扇出使得連接的交換機將全部連接在相鄰層之間。且由於轉置盒在埠之間內部執行重排，故可使用諸如多通道光纜的電纜(包括用於提供傳輸和接收數據路徑的多根光纖)來代替大量一對光纖束以提供傳輸和接收路徑。例如，對於具有24根內部光纖的光纜，只要電纜附接到轉置盒上的正確連接器，便可事實上保證24次連接均正確(例如，除電纜帶的問題以外)。
[0058]為進一步減小某些布線類型的布線錯誤的概率，根據各個實施方案的方法可使用一種或多種鍵控方法以輔助將電纜連接到適當連接器。例如，第一鍵控方法600示出了:諸如通過在電纜的至少一端附近布置有色連接器、有色帶等，電纜每端的顏色可能不同。在一個實例中，每根電纜中應連接到交換機的那端可能是第一種顏色，且電纜中應連接到轉置盒的那端可能是第二種顏色。由於轉置盒提供全連接性，故在至少一些實施方案中將電纜連接到轉置盒的邏輯側面中的哪個連接器無關緊要，且這種布線方法可用來確保每個適當電纜在一端連接到交換機和在另一端連接到轉置盒。
[0059]在其它實施方案中，可能存在具有不同顏色連接器的電纜以指示電纜是轉到下層交換機還是轉到上層交換機。例如，在圖5中，下層交換機504中的每個應連接到下層連接器512之一且不連接到上層連接器510之一。在一個實例中，每個下層連接器512是諸如藍色的顏色，且來自下層交換機504的每根電纜具有具備對應顏色(此處為藍色)的連接器，使得將電纜連接到轉置盒的人員知道將電纜連接到轉置盒的下層連接器側面。上層連接器510可能是諸如紅色的不同顏色，因此將阻止進行連接的人員進行不當連接。
[0060]在一些實施方案中，電纜可具有不同鍵控方法620而非具有不同顏色(或除不同顏色以外還具有不同鍵控方法620)，諸如在第一位置中具有凹口的第一鍵控方法622和在第二位置中具有凹口的第二鍵控方法624。通過使用不同類型的凹口或其它物理按鍵，電纜實際上不會連接到錯誤的連接器。使用上述實例，來自下層交換機504的每根電纜可能使用第一鍵控方法622，從而確保如果上層連接器510使用第二鍵控方法624，那麼電纜可僅連接到下層連接器512之一。應了解，在一些實施方案中，轉置盒的所有連接器可能是在組件的相同側面上，使得還可希望得到染色或其它可區分連接器的方法。
[0061]在一些情況下，部署可能要求(或至少希望)每個交換機連接到部署盒上的特定連接器。在這個實例中，可能存在用於選定交換機組內的每個交換機的唯一鍵控。例如，圖6中示出了多種不同類型的鍵控640 (包括延伸部分在連接器內的方法642、具有凹口或切口的方法644、延伸部分在連接器外部的方法646和/或使用形狀不規則的連接器的方法648)，使得每根電纜可僅連接到特定交換機和部署盒上的特定連接器。應了解，這些方法可再用於其它交換機組和/或網絡的其它部分，其中至少根本不可能發生由於鍵控重複引起的不當布線。
[0062]還應了解，雖然圖6中所示的每個連接器可能看起來在中心具有一根電纜或光纖，但可存在許多不同配置和類型的連接器。例如，一對光纖可能產生並排光纖端點，而一束光纖則可能具有在相同光纖束內或作為一根光纖的部分的多根相鄰光纖。在其它情況下，每根光纖可能在連接器處具有單獨端點。例如，可使用密度不同、不對稱或以其它方式與眾不同的MPO連接器。一種類型的連接器中處理的光纖對或光纖纖芯可多於另一連接器。連接器可處理正常的Tx/Rx光纖對，或多根多路徑或多通道光纖或電纜中的任何一根。應明白還可使用各種其它選項。[0063]還應了解，雖然本文中提供的許多實例涉及光纖和光纖通信，但根據各個實施方案的方法還可酌情用於其它類型的電子信號傳遞和/或數據傳送。例如，轉置盒(諸如用於10GBASE-T電纜的有源或無源轉置盒)可搭配電線一起使用。除提供所希望的網格以外，有源轉置盒還可放大或再生成信號以使信號能夠更長距離傳播。轉置盒還可搭配雙絞線電纜和各種通信或輸送介質(諸如10GBASE-KR或10GBASE-KX4、邊緣連接器和定製布線)一起使用。
[0064]此外，可以根據基於純Clos的設計使用未提供全網格或全連接性的其它類型的轉置盒。例如，轉置盒可能提供特定數量的直通連接件(尤其用於放大電信號)。在其它實例中，可接線轉置盒以幫助實施不同網絡拓撲，諸如蜻蜓式或蝴蝶式拓撲，其中轉置盒的一個邏輯側面上的連接的一部分返回到相同邏輯側面上的其它連接器。在一些實例中，輸出電纜可能具有雙倍容量且從兩根傳入電纜接受信息。在一些實施方案中，可通過選擇被實施來執行網格化的轉置盒來選擇和/或更新網絡拓撲。
[0065]取決於布線類型或其它這樣的因素，所用類型的連接器還可有助於確保電纜在連接器處的適當定向。例如，10GBASE-T對所有連接器使用一種類型的按鍵以確保以適當定向安裝電纜(使得在使用多根導線/光纖的情況下電纜內的每根個別導線/光纖連接到適當位置)。這個基於定向的鍵控可結合基於顏色的鍵控一起使用(例如)以確保電纜是以正確定向連接在適當位置處。還可如本文中其它處論述般組合其它不同的鍵控方法。雖然兩種類型的鍵控可足以用於從轉置盒的北面到南面的全扇出，但鍵控策略會隨網絡拓撲的複雜度增加而變得更複雜。例如，蜻蜓式網絡拓撲可能使用局部網格和全局網格，每個具有一組不同的鍵控機制。因此，在至少一些實施方案中基於所實施的拓撲選擇鍵控方法，且可存在多個鍵控類別，其多至且包括用於拓撲的每個連接器的唯一鍵控。
[0066]在一些實施方案中，轉置盒可啟用轉置盒的每個邏輯側面上的不同類型的電纜和/或連接件。例如，轉置盒可包括使用一側上的不同類型的信號再生成在另一側上接收用於傳輸的信號的電路系統和/或組件。在一個實例中，光纖可附接在轉置盒的北側，銅線附接在轉置盒的南側，且轉置盒可執行適當介質轉換。在特定實例中，可在數據伺服器與轉置盒之間使用IGBASE-T連接件，其中從轉置盒輸出光纖通道以提供長距離通信(例如，通過網際網路進行的通信或從數據中心的伺服器機房到集中式網絡交換機的通信)。由於光纖目前遠遠貴於銅線，故這種方法可提供以下優點:可在可能範圍內使用銅線，且然後在必要時使用光纖(由於轉置盒進行網格化，故無需對這些光纖進行網格化，因此減小所需光纖數量)。在一些實施方案中，轉置盒甚至可在物理連接與無線連接之間進行轉換，使得每個物理連接件連接適當的無線信號或通道。
[0067]使用如本文中論述的轉置盒的另一優點是:網絡拓撲的專門技術和複雜度集中在轉置盒的創建。通過實施這個功能性，數據中心技術人員無需了解不同拓撲的複雜度，且取而代之僅需選擇和安裝適當轉置盒(其實施適當拓撲)。此外，在製造過程期間(諸如通過確保適當連接器之間傳輸適當信號)可快速並容易地測試轉置盒，使得網絡安裝的這個部分無需任何令人驚訝或複雜的檢修過程。與測試網格的所有個別電纜和連接件的冗長過程相比，如果存在網絡問題，那麼可相對較快地(例如，大約八分鐘或更短時間)置換新轉置盒以確定轉置盒是否存在問題。這種方法還允許如果不能立即使用所有埠，那麼將備份布線拉伸到轉置盒(而非拉伸到最後的目的地)。如果一側(例如，北側)全部接線到現有基礎設施，那麼可通過將新組件直接連接到轉置盒來完成擴展網絡以在南側添加額外組件。
[0068]圖7示出了用於使用根據至少一個實施方案的至少一個轉置盒部署網絡的至少一部分的過程700的實例。在這個實例中，網絡設計者或其它合適人員首先選擇用於特定網絡部分(諸如如上述基於Clos的部分)的網絡拓撲類型702。基於選定拓撲，由於轉置盒內部的網格化實施該拓撲，故選擇對應轉置盒704。對轉置盒(和要連接的多個網絡裝置)選擇適當布線706。如所述，轉置盒可包括不同類型的鍵控，且選定布線的數量和類型可取決於諸如轉置盒上連接器的數量和類型的因素。如果轉置盒在每個邏輯側面上具有不同類型的布線(例如，光纖vs.銅線)，那麼選擇和/或創建適當光纖、導線或電纜，且可將收發器、介質轉換器或其它必需的電子裝置插入信號傳遞路徑中。如可以由布線和/或連接器的鍵控指定，將每個第一層裝置(例如，交換機)連接到轉置盒的第一邏輯側面上的適當埠 708。如可以由布線和/或連接器的鍵控指定，將每個第二層裝置(例如，交換機或網絡主機)連接到轉置盒的第二邏輯側面上的適當埠 710。應了解，對於本文中論述的這個過程或其它過程，除非另有說明，否則在各個實施方案的範圍內可按類似或替代順序或並行執行替代、額外或類似步驟。一旦選定層的裝置連接到轉置盒，可部署任何剩餘的網絡組件712使得網絡可用於其所希望的目的。
[0069]如提及的，隨著時間變化通常將需要擴展或增加網絡部署的大小。在常規系統中，這通常涉及對網絡進行大量再布線。例如，如果一組交換機具有全部連接到24個第二層交換機的24個第一層交換機，且將24個更多交換機添加到所述層之一，那麼僅單單對於所述組就需要移除和/或添加大約288根電纜。然而，如果能夠處理一個邏輯側面上的48個交換機的轉置盒搭配將每個裝置連接到轉置盒的一根電纜一起使用，那麼由於每個額外裝置將僅需要連接到轉置盒上的正確連接件，故將僅需要添加24根新電纜。而且，這相對現有方法改善了約90%。此外，轉置盒允許使用常規方法將難以達到的遞增擴展。
[0070]例如，圖8 (a)示出了示例性部署800，其中三個上層交換機802經由轉置盒806全部連接到三個下層交換機804中的每個。在這個實例中，最初(或隨後)部署能夠處理比初始部署期間連接的交換機更多的交換機的轉置盒。如可看到的，每個裝置仍全部連接到另一層的每個裝置。
[0071]例如，如果網絡架構師想要進行擴展以使每層中包括額外交換機，那麼架構師可指示技術人員將交換機添加到每層，並將每個交換機連接到轉置盒上的適當連接器。如可看到的，新的上層交換機822連接到轉置盒的上側上的對應連接器，且新的下層交換機824連接到轉置盒的下側上的對應連接器。由於在這個實例中轉置盒完全連接每側上的連接器，故即使每個交換機僅需要一根額外電纜，每個新交換機也會完全連接到另一側上的所有交換機。在常規系統中(假設將一個交換機添加到每層是個不錯的選擇)，從每個新交換機到另一層的每個交換機將需要至少一根電纜，至少7根不同電纜(忽略過多訂購、平衡的任何問題或網絡的其它部分的其它問題)。
[0072]如圖8(c)的示例性配置840中所示，適當網格化的轉置盒的使用還可允許(適當的情況下)不對稱地擴展網絡。在這個實例中，網絡可經擴展使得添加三個額外的下層交換機842，諸如以實施一組三個主幹交換機連接在數量是主幹交換機的數量的兩倍大的一組下層交換機(例如，邊緣和出口)之間的三級摺疊Clos網絡。在這個實例中，每個額外的下層交換機可使用一根電纜進行添加，同時仍全部連接到主幹交換機(上層交換機)。[0073]在更不對稱的擴展實例860中，圖8 (d)示出了交換機862已被添加到下層但新交換機的數量僅是上層交換機802的數量的一部分的配置。如可看到的，如果網絡允許，那麼可一次性將一個或多個交換機添加到轉置盒的任何一側或兩側。每個額外的交換機僅需要一根電纜連接到轉置盒，其中連接性通過轉置盒806的內部網格化加以處理。
[0074]在一些實例中，諸如成本或大小限制的各個方面可防止最初實施較大的轉置盒，其中轉置盒的容量的至少一部分將不會立刻使用。在一些實施方案中，必要時網絡架構師可指示技術人員用較大的轉置盒更換特定轉置盒。然後可使用上述方法中的任何一種擴展網絡。在其它實施方案中，成本可以防止換出轉置盒，除非仍在使用舊轉置盒或出於另一這樣的原因，否則在擴展網絡時便可能引入額外轉置盒。由於這種方法可導致網絡擁堵和其它此類問題，故在所有情況下其並非最優，但在至少一些情況下實施和維護可能更便宜。
[0075]例如，考慮圖9(a)的示例性配置900。在這個實例中，使用一個轉置盒906以連接上層交換機902和下層交換機904。雖然在一些實施方案中使用轉置盒上的所有連接器，但在這個實例中轉置盒的每個邏輯側面上剩餘一個連接器可用。擴展網絡使得將兩個額外交換機添加到每層，然後可如圖9(b)的實例920中所示般添加另一轉置盒922。在這個實例中，添加第二轉置盒922以處理額外交換機。然而，由於轉置盒分離，故連接到第一轉置盒906的交換機與連接到第二轉置盒922的交換機之間不具備全連接性。在這個實例中，可使用每個轉置盒的上層和下層中的每個上的可用連接器以在轉置盒之間提供至少一條路徑924。可使用至少一根電纜、光纖、光纖束、額外轉置盒和/或任何其它適當通信或連接裝置來實施該路徑。通過以這種方式連結轉置盒，上層交換機中的每個與下層交換機中的每個之間並存在路徑。如圖中的加粗線所示，上層交換機『2』可使用轉置盒間的連接路徑924連接下層交換機『3』。此外，由於用於連接路徑的連接器可用，故在一些實施方案中可使用一根或一對電纜連接轉置盒。如所述，連接路徑924可是某些系統中的擁堵點，使得所述方法對於某些實施可能不切實際。然而，這種方法的額外優點是:在連接額外組件時無需拆卸網絡的任何功能部分。例如，如果換出較小的網絡盒，那麼該網絡盒的連接性在安裝的時間段將不可用。然而，如果原始轉置盒和連接性未受影響，那麼性能不會這樣減小。在這種情況下，轉置盒因此還用作增加容量時的安全區。在一些情況下，考慮到系統可設計成一定大小，但最初僅實施系統的一部分，諸如在初始部署時一次實施四個轉置盒。由於網絡擴展，必要時可添加額外轉置盒(和其它組件)。與執行傳統擴展操作相比較，這種方法還可用來連接兩個單獨結構。在這種方法中，只要必要時重新配置現有交換機，便無需改變任何一個結構中的任何交換機。
[0076]在一些實施方案中，額外轉置盒可能針對冗餘進行部署和使用和/或經部署和使用以防止網絡流量中的至少一部分產生一個網絡故障點。例如，圖9(c)示出了存在三個上層交換機902和三個下層交換機904中的每個通過第一轉置盒942全部連接的實例。交換機還使用第二轉置盒942加以連接。這種部署提供冗餘，且使網絡能夠在轉置盒之一出現問題或移除轉置盒之一時仍保持運作。在一些實施方案中，可內置冗餘作為設計的部分。在其它實施方案中，諸如關於圖9 (b)所述，第二轉置盒942在可能情況下可用於冗餘，且在希望擴展時可用於額外交換機。在一個實施方案中，即使具有大約24個上層交換機和大約48個下層交換機的一組交換機無法根據當前網絡設計進行進一步擴展，出於冗餘目的該組交換機可能通過四個轉置盒連接(假設必要數量的埠等等)。[0077]圖10示出了使用可根據各個實施方案使用的轉置盒擴展網絡的示例性過程1000。在這個實例中，部署網絡設計的初始級，包括具有至少一個轉置盒的至少一部分1002。一旦部署，網絡可按希望操作1004。在某一時刻確定擴大或增加網絡部分的某個容量1006。在一些實施方案中可自動作出這個確定(諸如響應於達到容量閾值或預計達到容量閾值的檢測)，和/或可手動作出這個確定(諸如網絡管理員指示增加容量)。應明白，可作出和/或傳遞許多其它這樣的確定。
[0078]在至少一些實施方案中，首先確定是否存在適量的必需類型的可用連接件以處理所述增加1008。如果是，那麼額外裝置(例如，交換機或主機)或網絡部分可連接到轉置盒上的可用連接器1010，且可按希望操作擴展的網絡。如果可用連接器的數量不足，那麼在至少一些實施方案中可確定已升級轉置盒是否可用和/或是否允許安裝在網絡部分中1012。如果已升級轉置盒可用且又被允許，那麼可用較大的轉置盒(至少就連接件而言且大小非必需)更換轉置盒1014，且可按期望連接額外裝置。如果無法使用較大的轉置盒，那麼可將至少一個額外的轉置盒添加到網絡部分1016且必要時可根據選定網絡拓撲連接轉置盒1018。如上述，除所述數量和/或類型的必要連接件以外，還可至少部分基於網絡拓撲選擇新的或額外的轉置盒。應了解，當改變網絡拓撲時可使用類似過程，其中選擇額外或替代轉置盒以實施新拓撲。此外，在一些實施方案中，網絡組件之間可存在多層轉置盒以實施複雜拓撲。
[0079]在一些實施方案中，可使用網絡標準的擴展版本(諸如(例如)為背板應用(例如，具有可升級線卡的刀鋒伺服器、路由器/交換機等)提供乙太網操作的IEEE802.3ap標準)實施一個或多個交換機和/或轉置盒。一般來說，IEEE802.3ap標準提供兩個不同的10Gbit/s實施標準:10GBASE-KR和10GBASE-KX4。基於10GBASE-KR的實施方式單線程操作且使用與10GBASE-LR/ER/SR相同的物理層編碼。相比之下，基於10GBASE-KX4的實施方式四線程操作且使用與10GBASE-CX4相同的物理層編碼。然而，使用任何一個實施方式標準的數據傳輸是在極短距離內使用嵌入在印刷電路板上的銅跡線(例如，拉伸在一個部署框架內的跡線)加以常規執行。
[0080]根據一些實施方案，一個或多個交換機和/或轉置盒可被配置來基於10GBASE-KR和/或10GBASE-KX4標準操作。所述一個或多個交換機和轉置盒還可在不使用背板型配置的情況下彼此連接。更具體地說，交換機與轉置盒之間的連接件無需限於嵌入在印刷電路板上的銅跡線。相反地，可使用各種不同的連接機構(諸如通過使用一組傳輸電纜)促進裝置之間的連接。
[0081]通過實施利用10GBASE-KR和/或10GBASE-KX4的交換機和轉置盒，實施方案實現複雜度減小的低成本操作。特別地說，當前由不同的聯網供應商製造並出售的許多交換機包括增加交換機的成本和複雜度的不必要的硬體組件和配置。通過使交換機和轉置盒能夠使用10GBASE-KR和/或10GBASE-KX4進行通信，實施方案使某些硬體組件能夠從交換機中移除。因此，可構造成本低、耗能更小、熱特性改善並提供更大空間效率的交換機。
[0082]圖11示出了根據一個實施例的包括經由傳輸電纜1114連接到轉置盒1116的交換機1102的示例性配置1100。交換機1102可包括印刷電路板1104，其又包括處理器1106、一個或多個專用集成電路(ASIC) 1108和邊緣連接器1110。交換機1102還可包括用於啟用網絡交換和其它數據處理的其它組件和電路系統(未示出)。這些組件和電路系統廣為人知且無需具體論述。
[0083]在一些實施方案中，交換機1102可被配置來至少部分基於10GBASE-KR操作。因此，在某些實施方案中，交換機1102無需包括用於單獨生成能夠通過傳輸電纜1114傳輸到轉置盒1116的信號的額外組件和/或電路系統。在一些實施方案中，交換機1102可被配置來另外至少部分基於非背板乙太網標準操作。在這些配置中，交換機1102可包括連接到轉置盒1116且促進使用10GBASE-KR進行的數據傳輸的第一組埠。此外，交換機1102可具有連接到外部裝置(例如，能夠連接到網絡的任何裝置)且促進使用非背板乙太網標準和/或基於銅的介質(例如，10GBASE-T、光纖等等)進行的數據傳輸的第二組埠。在一些實施方案中，交換機1102可包括轉換信號的任何合適的電路系統和/或組件(諸如適當的PHY晶片、收發器、邊緣埠等等)。
[0084]在一些實施方案中，交換機1102可完全或部分圍封在外殼或框架內。在一些情況下，框架可包括開口、觀察板、門或用於促進使用傳輸電纜1114將交換機1102連接到轉置盒1116的其它合適機構。例如，框架可能提供暴露邊緣連接器1110並使傳輸電纜能夠從邊緣連接器1110拉伸到轉置盒1116的開口。
[0085]處理器1106可實施為一個或多個集成電路。例如，處理器1106可是微處理器、微控制器和/或類似物。處理器1106可被配置來接收入站數據、執行交換功能(例如，確定數據的物理路徑)、傳輸出站數據等。在一些實施方案中，處理器1106可被配置來執行存儲在可由處理器訪問的存儲單元(未示出)上的機器可讀指令。存儲單元可包括任何合適的易失性和/或非易失性存儲介質，其包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、混合型存儲器、存儲裝置、硬碟、光碟驅動器等的合適變化形式。
[0086]一個或多個ASIC1108可實施為一個或多個集成電路。在一些實施方案中，ASIC1108可被編程和/或配置來執行某些類型的處理。例如，在一些實施方案中，ASIC1108可被配置來實現基於10GBASE-KR標準傳輸數據。例如，ASIC1108可被配置來根據10GBASE-KR開始生成數據信號。雖然圖11中所示的實例使用一個或多個ASIC，但可使用任何合適的網絡交換晶片。
[0087]可沿印刷電路板1104的邊緣安放邊緣連接器1110。邊緣連接器1110可包括終止於印刷電路板1104的邊緣或在印刷電路板1104的邊緣附近的一組印刷電路板跡線。該組跡線可以用一種方式實施和配置以實現基於10GBASE-KR進行的數據傳輸。例如，可至少部分使用合適的銅材料或基於銅的材料實施該組跡線。在一些實施方案中，邊緣連接器1110可適當地連接到一個或多個ASIC1108。例如，邊緣連接器1110中包括的該組印刷電路板跡線中的一根或多根可直接或間接連接到一個或多個ASIC1108的一個或多個管腳。在一些實施方案中，邊緣連接器1110可是12通道或24通道連接器。即，邊緣連接器1110可包括12或24個不同的數據傳輸路徑(例如，12或24個埠)。
[0088]在一些實施方案中，邊緣連接器1110可被配置來連接傳輸電纜1114。特別地說，邊緣連接器1110可經調節以接收和電耦接傳輸電纜1114的邊緣連接器插座1112。例如，邊緣連接器1110可被配置和塑形以安全地與邊緣連接器插座1112對接。邊緣連接器插座1112可是(例如)凹型電連接器。
[0089]雖然本文中描述的實施方案包括安放在印刷電路板上且連接到傳輸電纜的邊緣連接器插座的邊緣連接器，但本領域中熟知的任何合適的連接機構也可用於使交換機1102和傳輸電纜1114對接。例如，交換機1102可包括直接嵌入在其印刷電路板上的邊緣連接器插座。傳輸電纜又可包括用於與邊緣連接器插座對接的合適連接器。
[0090]傳輸電纜1114可實施為用於(例如，經由對接交換機和轉置盒中的連接器)將交換機1102連接到轉置盒1116且促進基於10GBASE-KR進行的數據傳輸的合適類型的布線或接線。例如，傳輸電纜1114可是帶狀電纜、基於雙絞線的電纜、無源電纜和/或具有用於10GBASE-KR操作的足夠大信道帶寬的類似電纜。電纜還可包括合適的銅接線或基於銅的接線(例如，將信號保真度維持在10GBASE-KR規格內的接線)。在一些實施方案中，如同本領域中熟知的不同類型的帶狀電纜一樣，傳輸電纜可是易彎曲的。如圖11中所示，傳輸電纜1114可包括安放在一端的邊緣連接器插座1112。在相對端上,傳輸電纜1114可包括用於與轉置盒1116對接的合適連接器。在一些實施方案中，傳輸電纜1114可包括數量至少等於連接在交換機1102與轉置盒1116之間的埠的數量的多條數據傳輸路徑。為防外界電磁幹擾，可使用合適材料屏蔽傳輸電纜1114。應明白，雖然僅一根傳輸電纜1114示為連接交換機1102與轉置盒1116，但也可使用任何數量的傳輸電纜。在一些實施方案中，所用傳輸電纜的數量可明顯小於交換機1102中連接到轉置盒1116的埠的數量。
[0091]轉置盒1116可包括用於支持基於10GBASE-KR進行的數據傳輸的任何合適的電路系統和/或組件。例如，轉置盒1116可包括印刷電路板，其具有一組銅跡線和經由傳輸電纜連接到一個或多個交換機的一組適當的連接器。每個連接器可是12通道或24通道連接器。在一些實施方案中，轉置盒1116還可包括至少兩個邏輯側面，其中每側被配置來連接到不同層的交換機。在一些實施方案中，轉置盒1116的不同邏輯側面可經由前述組的跡線連接。為此，一層中連接到轉置盒的交換機可將數據傳輸到另一層中連接到相同轉置盒的交換機。在一些實施方案中，轉置盒1116還可包括用於放大信號的電路系統和/或組件。例如，轉置盒1116可包括放大信號使得數據傳輸的延伸可遠於10GBASE-KR標準的當前距離限制的電路系統。例如，轉置盒1116中包括的電路系統可能放大信號使得數據可傳輸多達10米或更遠。
[0092]可使用用於將交換機1102連接到外部裝置(例如，外部交換機、伺服器、邊緣主機、外部連接件等)的任何合適連接機構實施一組連接件1118。如所述,在一些實施方案中，可使用非背板乙太網標準促進通過連接件到外部裝置的數據傳輸。
[0093]圖12示出了包括邏輯層2/3交換機的基於三層Clos的網絡的示例性配置1200。在一些實施方案中，由網絡管理伺服器(圖12中未示出)的處理器執行的軟體程序可以用這種方式操作邏輯層2/3交換機，以使邏輯交換機在其它網絡裝置看來是一個一體化交換機。如所述配置中看到的，實際上存在三層交換機:上層1202、中間層1206和下層1208。在一些實施方案中，通過網絡的至少一部分進行的數據傳輸可基於10GBASE-KR。例如，不同的網絡組件可包括ASIC、銅跡線、導線和/或適用於促進使用10GBASE-KR標準進行通信的電纜。使用10GBASE-KR進行網絡通信的路徑示為圖12中的虛線。
[0094]在圖12的實例中，使用轉置盒1204在上層和中間層之間進行連接。更具體地說，上層1202中的每個交換機示為連接到轉置盒1204的第一邏輯側面。此外，中間層1206中的每個交換機示為同時連接到轉置盒1204的第二邏輯側面。通過以此方式連接上層交換機和中間層交換機，在上層中的每個交換機與中間層中的每個交換機之間建立數據傳輸路徑。在一些實施方案中，交換機和轉置盒可定位成彼此緊鄰，諸如在相同或靠近的網絡設備機櫃中。
[0095]在一個實施方案中，上層1202中的每個交換機可具有類似於圖11中所示的交換機1102的組件和配置。例如，每個交換機可包括處理器、一個或多個ASIC和邊緣連接器。這些組件可使交換機能夠被配置來基於10GBASE-KR操作。在一些實施方案中，每個交換機的邊緣連接器可連接到傳輸電纜，其又連接到轉置盒1204。上層中的每個交換機與轉置盒1204之間的傳輸電纜可長達10米。傳輸電纜還可包括數量等於上層交換機中連接到轉置盒1204的埠的數量的多條數據傳輸路徑。如所述，通過將不同傳輸路徑捆綁到一根電纜中和通過利用轉置盒，可更簡單又更具時效地部署網絡。
[0096]轉置盒1204可具有類似於圖11中所示的轉置盒1116的組件和配置。特別地說，轉置盒1204可包括嵌入有一組銅跡線的印刷電路板。跡線可以用一種方式(例如，具有足夠大的帶寬性質)配置使得可促進基於10GBASE-KR進行的數據傳輸。在一個邏輯側面上，轉置盒1204可連接到被連接到上層1202中的交換機的一根或多根傳輸電纜。在第二邏輯側面上，轉置盒1204可連接到被連接到中間層1206中的交換機的一根或多根傳輸電纜。通過以此方式連接上層交換機和中間層交換機，轉置盒1204可使上層中的每個交換機能夠連接中間層中的每個交換機。
[0097]在一些實施方案中，此外轉置盒1204可包括用於放大信號的電路系統和/或組件。例如，轉置盒1204可包括放大信號使得數據傳輸可延伸到更遠距離的電路系統。
[0098]如前述，一根或多根傳輸電纜可將轉置盒1204連接到中間層1206中的交換機。在一些實施方案中，傳輸電纜可長達10米。此外，傳輸電纜可包括數量等於中間層交換機中連接到轉置盒1204的埠的數量的多條數據傳輸路徑。在一些實施方案中，傳輸電纜可實質上類似於連接轉置盒1204和上層1202中的交換機的傳輸電纜。在某些實施方案中，傳輸電纜可包括區分這些電纜與將轉置盒1204連接到上層1202中的交換機的電纜的特徵或特性。例如，電纜的顏色、連接器形狀、連接器類型、大小、寬度和/或類似物可不同。通過使用具有不同特性的傳輸電纜，網絡技術人員可更容易確定哪些電纜連接到中間層和上層中的交換機。
[0099]在一些實施方案中，中間層中的每個交換機可具有類似於圖11中所示的交換機1102的組件和配置。例如，中間層中的每個交換機可包括處理器、一個或多個ASIC和邊緣連接器。這些組件可使交換機能夠被配置來基於10GBASE-KR操作。在一些實施方案中，每個交換機的邊緣連接器可安放在交換機的第一邏輯側面上。第一邏輯側面上的邊緣連接器可連接到傳輸電纜(如上述)，其又連接到轉置盒1204。在一些實施方案中，此外中間層中的每個交換機可包括與圖12的下層1208中的一個或多個交換機實現數據傳輸的電路系統和/或組件。例如，下層中的交換機可被配置來執行基於其它傳輸介質和/或標準(諸如光纖、10GBASE-T等等)進行的數據傳輸。因此，中間層1206中的交換機可包括轉換信號並與下層中的交換機實現數據傳輸的電路系統和/或組件(諸如適當的PHY晶片、收發器、邊緣埠等)。由於這種配置，中間層1206中的每個交換機可使其埠的一部分(例如，一半)基於10GBASE-KR標準配置且使另一部分(例如，另一半)基於不同的數據傳輸介質和/或標準(例如光纖、10GBASE-T等等)配置。
[0100]如所述，圖12中所示的網絡配置促進上層1202、轉置盒1204與中間層1206之間基於10GBASE-KR進行的數據傳輸。通過實現第二層交換機與第三層交換機之間基於10GBASE-KR進行的數據傳輸，可減小構造和維護Clos網絡的總成本和能量消耗。特別地說，相對於其它標準，由於使用的組件較少，故實施10GBASE-KR標準的成本較低。因此，通過(例如，通過使用轉置盒、邊緣連接器和傳輸電纜)擴展10GBASE-KR標準以在常規背板案例之外的案例中使用，實施方案實現成本更低又更具能量效益的網絡部署。
[0101]圖13示出了包括邏輯層1/2交換機的三層Clos網絡的示例性配置1300。在一些實施方案中，由網絡管理伺服器(圖13中未示出)的處理器執行的軟體程序可以用這種方式操作邏輯層1/2交換機以使邏輯交換機在其它網絡裝置看來是一個一體化交換機。如所述配置中看到的，實際上存在三層交換機:上層1302、中間層1304和下層1306。在一些實施方案中，通過網絡的至少一部分進行的數據傳輸可基於10GBASE-KR操作。例如，不同的網絡組件可包括ASIC、銅跡線、導線和/或適用於促進使用10GBASE-KR標準進行的通信的電纜。使用10GBASE-KR進行網絡通信的那些路徑示為圖13中的虛線。
[0102]在圖13的實例中，位於中間層中的交換機1308和1310經由轉置盒1312連接到位於下層中的交換機1314和1316。雖然僅中間層中的兩個交換機和下層中的兩個交換機示為使用圖13中的一個轉置盒連接，但也可使用任何數量的轉置盒連接任何數量的交換機。在一些實施方案中，交換機和轉置盒可定位成彼此緊鄰，諸如在相同或靠近的網絡設備機櫃中。
[0103]如配置1300中所示，中間層1304的交換機1308和1310可在一個邏輯側面上連接到上層1302中的一個或多個交換機。可使用任何合適的傳輸介質和/或標準產生中間層交換機與上層交換機之間的數據傳輸。例如，中間層交換機1308和1310與上層交換機之間的數據傳輸可基於光纖或10GBASE-T。因此，中間層交換機1308和1310可包括用於轉換信號並與上層中的交換機實現數據傳輸的電路系統和/或組件(諸如適當的PHY晶片、收發器、邊緣埠等)。
[0104]此外，交換機1308和1310可在第二邏輯側面上連接到轉置盒1312。特別地說，交換機1308和1310可包括與圖11中所示的交換機1102的組件和配置類似的組件和配置。例如，交換機1308和1310可每個包括處理器、一個或多個ASIC和邊緣連接器。這些組件可使交換機能夠被配置來基於10GBASE-KR操作。在一些實施方案中，每個交換機的邊緣連接器可連接到傳輸電纜，其又連接到轉置盒1312。在一些實施方案中，交換機1308和1310中的每個與轉置盒1312之間的傳輸電纜可長達10米。傳輸電纜還可包括數量等於交換機1308或1310中連接到轉置盒1312的埠的數量的多條數據傳輸路徑。由於這些配置，交換機1308和1310可每個使其埠的一部分(例如，一半)基於10GBASE-KR配置且使另一部分(例如，另一半)基於不同的數據傳輸介質和/或標準(例如光纖、10GBASE-T等)配置。
[0105]轉置盒1312可具有類似於圖11中所示的轉置盒1116的組件和配置。特別地說，轉置盒1312可包括嵌入有一組銅跡線的印刷電路板。跡線可以用一種方式配置使得可促進基於10GBASE-KR標準進行的數據傳輸。在一個邏輯側面上，轉置盒1312可連接到被連接到交換機1308和1310的一根或多根傳輸電纜。在第二邏輯側面上，轉置盒1312可連接到被連接到下層1306的交換機1314和1316的一根或多根傳輸電纜。通過以此方式連接交換機，轉置盒1314可使交換機1308和1310能夠連接交換機1314和1316。
[0106]在一些實施方案中，此外轉置盒1312可包括用於放大信號的電路系統和/或組件。例如，轉置盒1312可包括放大信號使得數據傳輸可延伸到更遠距離的電路系統。[0107]如前述，一根或多根傳輸電纜可將轉置盒1312連接到下層交換機1314和1316。在一些實施方案中，傳輸電纜可長達10米。此外，傳輸電纜可包括數量等於下層交換機中連接到轉置盒1312的埠的數量的多條數據傳輸路徑。在一些實施方案中，傳輸電纜可實質上類似於連接轉置盒1312和中間層交換機1308和1310的傳輸電纜。在某些實施方案中，傳輸電纜可包括區分這些電纜與將轉置盒1312連接到中間層交換機1308和1310的電纜的特徵或特性。例如，電纜的顏色、連接器形狀、連接器類型、大小、寬度和/或類似物可不同。
[0108]交換機1314和1316可每個具有類似於圖11中所示的交換機1102的組件和配置。例如，每個交換機可包括處理器、一個或多個ASIC和邊緣連接器。這些組件可使交換機能夠被配置來基於10GBASE-KR操作。在一些實施方案中，每個交換機的邊緣連接器可連接到傳輸電纜，其又連接到轉置盒1312。在一些實施方案中，交換機1314和1316可每個連接到外部裝置(例如，外部交換機、伺服器、邊緣主機、外部連接件等)。例如，圖13示出了連接到外部裝置1318的交換機1316。可使用任何合適的數據傳輸介質和/或標準促進交換機與外部裝置之間進行的數據傳輸。例如，數據傳輸可基於光纖、10GBASE-T。因此，下層交換機1314和1316可包括用於轉換信號並與外部裝置實現數據傳輸的電路系統和/或組件(諸如適當的PHY晶片、收發器、邊緣埠等)。由於這些配置，交換機1314和1316可每個使其埠的一部分(例如，一半)基於10GBASE-KR標準配置且使另一部分(例如，另一半)基於不同的數據傳輸介質和/或標準(例如光纖、10GBASE-T等)配置。
[0109]通過實現中間層交換機與下層交換機之間基於10GBASE-KR進行的數據傳輸，由於大小減小和熱特性，中間層交換機和下層交換機可部署成更接近伺服器。此外，如所述，由於實施10GBASE-KR標準的成本較低，故可減小部署中間層和下層中的交換機的成本。應注意，到上層交換機的上行鏈路(其可基於光纖或其它基於銅的傳輸標準)可定位成更遠離上層交換機。
[0110]圖14示出了包括邏輯層1/2/3交換機的基於三層Clos的網絡的示例性配置1400。在一些實施方案中，由網絡管理伺服器(圖14中未示出)的處理器執行的軟體程序可以用一種方式操作邏輯層1/2/3交換機以使邏輯交換機在其它網絡裝置看來是一個一體化交換機。如配置1400中所示，實際上存在三層交換機:上層1402、中間層1406和下層1410。在一些實施方案中，通過網絡的至少一部分進行的數據傳輸可基於10GBASE-KR操作。例如，不同的網絡組件可包括ASIC、銅跡線、導線和/或適用於促進使用10GBASE-KR標準進行的通信的電纜。使用10GBASE-KR進行網絡通信的那些路徑示為圖14中的虛線。
[0111]上層中的交換機和中間層中的交換機可經由轉置盒1404連接。除中間層交換機可被配置來僅基於10GBASE-KR操作(例如，通信並非基於其它傳輸介質和/或標準，諸如光纖或10GBASE-T)以外，配置並操作上層交換機、中間層交換機和轉置盒1404的方式可類似於對圖12中所示的上層交換機、中間層交換機和轉置盒的配置和操作描述的方式。如配置1400中進一步所示，中間層和下層中的交換機可經由一組轉置盒1408來連接。除中間層交換機可如所述般被配置來僅基於10GBASE-KR操作以外，配置並操作中間層中的交換機和下層中的交換機的方式可類似於對圖13中所示的中間層交換機1308/1310、轉置盒1312和下層交換機1314/1316的配置和操作描述的方式。在一些實施方案中，下層1410中的交換機中的至少一些可包括用於直接連接伺服器、外部交換機、外部連接件等(例如，圖14中所示的外部交換機1412和邊緣主機1414)的電路系統和/或組件。例如，下層1410中的交換機中的至少一些可包括用於轉換信號並與外部交換機實現數據傳輸的組件和/或電路系統(諸如適當的PHY晶片、收發器、邊緣埠等)。由於這些配置，下層1410中的交換機中的至少一些可每個使其埠的一部分(例如，一半)基於10GBASE-KR標準配置且使另一部分(例如，另一半)基於不同的數據傳輸介質和/或標準(例如光纖、10GBASE-T等)配置。
[0112]在一些實施方案中，示例性配置1400的大小可使其充分圍封在外殼或框架內。更具體地說，三層與轉置盒之間的所有布線和/或接線可在框架內部，且所有數據傳輸可基於10GBASE-KR有效運行。通過基於配置1400利用10GBASE-KR和建立Clos網絡，可使用相對具成本效益又可容易互換的部分來構造高埠計數交換機。
[0113]應了解，雖然圖11至圖14中所示的網絡和裝置配置展現了實現裝置連接和至少部分使用10GBASE-KR進行的數據傳輸的極特定實施方式，但也可使用許多不同配置以促進基於10GBASE-KR進行的操作。例如，圖11至圖14中描述的交換機無需依賴於邊緣連接器和傳輸電纜而連接到其它裝置。可使用任何合適的有線和/或無線連接機構。
[0114]此外，應了解，雖然本文中描述的網絡、裝置和連接配置中的許多促進部分基於10GBASE-KR進行的數據傳輸，但也可使用任何數量的不同傳輸介質和標準。例如，圖11至圖14中所示的網絡和裝置配置可促進部分基於10GBASE-KX4或40GBASE-KR4操作而非10GBASE-KR操作進行的數據傳輸。作為另一實例，圖11至圖14中所示的網絡和裝置配置可促進部分基於任何未來的類似(例如，短程)的基於銅的數據傳輸標準而非10GBASE-KR操作進行的數據傳輸。
[0115]此外，應了解，可使用任何合適過程部署圖11至圖14中所示的不同網絡配置。例如，可以用類似於圖7中所示的部署過程的方式部署網絡配置。
[0116]可根據下列條款描述各個實施方案:
[0117]1.一種數據傳輸網絡，其包括:
[0118]第一層網絡交換機，每個網絡交換機能夠通過網絡接收和傳輸數據；
[0119]第二層網絡交換機，第二層中的每個網絡交換機能夠接收和傳輸來自第一層網絡交換機中的網絡交換機中的至少一個的數據；以及
[0120]網絡轉置盒，其包括第一組網絡連接器和第二組網絡連接器，第一組網絡連接器的至少一部分是每個連接到第二組網絡連接器中的兩個或更多個，第二組網絡連接器的至少一部分是每個連接到第一組網絡連接器中的兩個或更多個，
[0121]其中第一層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個連接到第一組網絡連接器中的至少一個，且第二層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個連接到第二組網絡連接器中的至少一個，
[0122]其中連接第一組網絡連接器和第二組網絡連接器的通信介質的網格實施網絡拓撲，其中第一層的多個交換機是每個經由轉置盒連接到第二層的多個交換機，且
[0123]其中通信介質的網格的至少一部分促進基於背板乙太網標準的數據的接收和傳輸。
[0124]2.根據條款I所述的數據傳輸網絡，其中背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
[0125]3.根據條款I所述的數據傳輸網絡，其中第一層網絡交換機中的至少一個能夠使用背板乙太網標準接收和傳輸數據。[0126]4.根據條款3所述的數據傳輸網絡，其中第一層網絡交換機中的至少一個還能夠使用非背板乙太網標準接收和傳輸數據。
[0127]5.根據條款I所述的數據傳輸網絡，其中第一層交換機中連接到轉置盒的網絡交換機的子集包括第一層交換機中的所有交換機，且其中第二層交換機中連接到轉置盒的網絡交換機的子集包括第二層交換機中的所有交換機。
[0128]6.根據條款I所述的數據傳輸網絡，其中第二層網絡交換機中的至少一個能夠使用背板乙太網標準接收和傳輸數據。
[0129]7.根據條款6所述的數據傳輸網絡，其中第二層網絡交換機中的至少一個還能夠使用非背板乙太網標準接收和傳輸數據。
[0130]8.根據條款7所述的數據傳輸網絡，其中第二層網絡交換機中的至少一個能夠在背板乙太網標準與非背板乙太網標準之間轉換數據傳輸。
[0131]9.根據條款I所述的數據傳輸網絡，其還包括第三層網絡交換機，第三層中的每個網絡交換機能夠接收和傳輸來自第二層網絡交換機中的至少一個的數據。
[0132]10.根據條款9所述的數據傳輸網絡，其中第三層網絡交換機能夠在不使用背板乙太網標準的情況下接收和傳輸數據。
[0133]11.根據條款I所述的數據傳輸網絡，其中第一層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個使用一根傳輸電纜連接到第一組網絡連接器中的至少一個，且第二層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個使用一根傳輸電纜連接到第二組網絡連接器中的至少一個。
[0134]12.根據條款9所述的數據傳輸網絡，其還包括第二轉置盒，其包括:第三組網絡連接器和第四組網絡連接器，第三組網絡連接器的至少一部分每個連接到第四組網絡連接器中的兩個或更多個，第四組網絡連接器的至少一部分每個連接到第三組網絡連接器中的兩個或更多個，
[0135]其中第二層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個連接到第三組網絡連接器中的至少一個，且第三層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個連接到第四組網絡連接器中的至少一個，
[0136]其中連接第三組網絡連接器和第四組網絡連接器的通信介質的網格實施網絡拓撲，其中第二層的多個交換機是每個經由轉置盒連接到第三層的多個交換機，且
[0137]其中通信介質的網格的至少一部分促進基於背板乙太網標準的數據的接收和傳輸。
[0138]13.根據條款12所述的數據傳輸網絡，其中第二層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個使用一根傳輸電纜連接到第三組網絡連接器中的至少一個，且第三層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個使用一根傳輸電纜連接到第四組網絡連接器中的至少一個。
[0139]14.一種數據傳輸系統,所述系統包括:
[0140]網絡交換機裝置，其被配置來根據背板乙太網標準傳輸和接收數據；
[0141]網絡轉置盒，其被配置來使用網絡交換機裝置傳輸和接收數據；以及
[0142]傳輸電纜，其連接網絡交換機裝置和網絡轉置盒，傳輸電纜被配置來促進網絡交換機裝置與網絡轉置盒之間的數據傳輸。[0143]15.根據條款14所述的系統，其中背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
[0144]16.一種部署數據傳輸網絡的方法，其包括:
[0145]為數據傳輸網絡的至少一部分選擇網絡拓撲；
[0146]選擇部署在數據傳輸網絡中的一個或多個網絡裝置，其中所述一個或多個網絡裝置被配置來基於背板乙太網標準操作；
[0147]至少部分基於選定的網絡拓撲，選擇包括使用多個通信介質連接的多個網絡連接器的網絡轉置盒，通信介質以一種方式網格化以實施網絡拓撲，網絡連接器在邏輯上分成第一組網絡連接器和第二組網絡連接器，第一組網絡連接器的至少一部分是根據選定的拓撲連接到第二組網絡連接器中的兩個或更多個；
[0148]將一個或多個網絡裝置中的第一組連接到第一組網絡連接器的至少一部分，且將一或多個網絡裝置中的第二組連接到第二組網絡連接器的至少一部分，每個網絡裝置連接到網絡連接器中的至少一個，
[0149]其中第一組裝置能夠根據選定的網絡拓撲與第二組裝置進行通信。
[0150]17.根據條款16所述的方法，其中背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
[0151]18.根據條款16所述的方法，其中背板乙太網標準是40GBASE-KR4標準。
[0152]19.根據條款16所述的方法，其中每個網絡裝置使用一根傳輸電纜連接到網絡連接器中的至少一個。
[0153]20.—種網絡交換機裝置，其包括:
[0154]物理支撐結構；
[0155]至少一個網絡交換晶片；以及
[0156]邊緣連接器，其受物理支撐結構支撐，邊緣連接器連接到至少一個網絡交換晶片且被配置來接受用於傳輸信號的傳輸電纜，其中信號傳輸遵循背板乙太網標準。
[0157]21.根據條款20所述的網絡交換機裝置，其中背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
[0158]22.根據條款20所述的網絡交換機裝置，其中網絡交換機裝置經由傳輸電纜連接到網絡轉置盒。
[0159]23.根據條款20所述的網絡交換機裝置，其中邊緣連接器直接連接到至少一個網絡交換晶片的管腳。
[0160]24.根據條款20所述的網絡交換機裝置，其中網絡交換機裝置還包括電路系統，電路系統被配置來使信號在光學信號與電信號之間變換。
[0161]25.—種網絡轉置盒，其包括:
[0162]物理支撐結構；
[0163]一組網絡連接器，其受物理支撐結構支撐，所述組的網絡連接器分成每個包括多個網絡連接器的第一邏輯組和第二邏輯組，每個網絡連接器被配置來接受用於傳輸信號的傳輸電纜；以及
[0164]多個連接介質；
[0165]其中多個連接介質促進基於背板乙太網標準的信號傳輸，且
[0166]其中連接介質的每個實體將第一邏輯組中的網絡連接器之一連接到第二邏輯組中的網絡連接器之一，以使信號能夠在連接到第一邏輯組中的網絡連接器的傳輸電纜與連接到第二邏輯組中的網絡連接器的傳輸電纜之間傳達，連接介質被配置使得第一組中的每個網絡連接器連接到第二組中的每個網絡連接器，且第二組中的每個網絡連接器連接到第一組中的每個連接器。
[0167]26.根據條款25所述的網絡轉置盒，其中背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
[0168]27.根據條款25所述的網絡轉置盒，其中背板乙太網標準是40GBASE-KR4標準。
[0169]28.根據條款25所述的網絡轉置盒，其中多個連接介質包括多根印刷電路板跡線。
[0170]29.根據條款25所述的網絡轉置盒，其中兩個或更多個網絡連接器是每個連接到網絡裝置，且其中連接到第一組中的網絡連接器的每個網絡裝置能夠連接到被連接到第二組中的網絡連接器中的至少兩個的每個網絡裝置。
[0171]30.根據條款29所述的網絡轉置盒，其中網絡交換機裝置組中的每個使用數量小於連接到轉置盒的埠的數量的多根傳輸電纜連接到轉置盒。
[0172]如上述，可在各種操作環境中實施各個實施方案，在一些情況下操作環境可包括一個或多個用戶計算機、計算裝置或可用來操作多個應用中的任何一個的處理裝置。用戶或客戶機裝置可包括多個通用個人計算機中的任何一個，諸如運行標準作業系統的臺式計算機或手提電腦，以及運行手機軟體且能夠支持多個聯網和通訊協議的蜂窩、無線和手持裝置。這種系統還可包括運行用於諸如開發和資料庫管理的目的的各種商用作業系統和其它熟知的應用中的任何一個的多個工作站。這些裝置還可包括其它電子裝置，諸如虛擬終端、瘦客戶機、遊戲系統和能夠經由網絡通信的其它裝置。
[0173]各個方面還可實施為至少一個服務或Web服務的部分，諸如可以是面向服務的架構的部分。諸如Web服務的服務可使用任何適當類型的通訊(諸如通過使用可擴展標示語言(XML)格式並使用諸如SOAP (源於「簡單對象訪問協議」)的適當協議交換的消息)進行通信。可以用任何適當的語言(諸如Web服務描述語言(WSDL))寫入由這些服務提供或執行的過程。使用諸如WSDL的語言允許諸如不同SOAP框架中的客戶端代碼的自動生成的功能性。
[0174]多數實施方案使用將為本領域那些一般技術人員所熟悉、用於支持使用各種商用協議中的任何一個(諸如TCP/IP、OS1、FTP、UPnP, NFS和CIFS)進行通信的至少一個網絡。網絡可是(例如)區域網、廣域網、虛擬專用網、網際網路、內聯網、外聯網、公共交換電話網、紅外線網絡、無線網絡和其任何組合。
[0175]在使用Web伺服器的實施方案中，Web伺服器可運行各種伺服器或中間層應用中的任何一個，包括HTTP伺服器、FTP伺服器、CGI伺服器、數據伺服器、Java伺服器和業務應用伺服器。伺服器還可以能夠響應來自用戶裝置的請求而執行程序或腳本(諸如通過執行可以實施為用任何程式語言(諸如Java\ C、C#或C++)或任何腳本語言(諸如Perl、Python或TCL)以及其組合寫入的一個或多個腳本或程序的一個或多個Web應用)。伺服器還可以包括資料庫伺服器，包括但不限於Oracle'Microsoft'Sybase4和IBMe市售的那些伺服器。
[0176]環境可包括如上述的各種數據存儲區以及其它存儲器和存儲介質。這些裝置可駐留在各種位置中，諸如在一個或多個計算機本地(和/或駐留在一個或多個計算機中)或跨網絡遠離任何一個或所有計算機的存儲介質上。在一組特定實施方案中，信息可駐留在為本領域那些一般技術人員所熟悉的存儲區域網(「SAN」)中。類似地，可以酌情本地和/或遠程地存儲用於執行屬於計算機、伺服器或其它網絡裝置的功能的任何必需文件。在系統包括計算機化裝置的情況下，每個這種裝置可包括可以經由總線電耦合的硬體元件，這些元件包括(例如)至少一個中央處理單元(CPU)、至少一個輸入裝置(例如，滑鼠、鍵盤、控制器、觸控螢幕或小鍵盤)和至少一個輸出裝置(例如，顯示裝置、印表機或揚聲器)。這種系統還可以包括一個或多個存儲裝置，諸如磁碟驅動器、光學存儲裝置和固態存儲裝置，諸如隨機存取存儲器(「RAM」)或只讀存儲器(「ROM」)以及可移動介質裝置、存儲卡、快閃記憶體卡等等。
[0177]這些裝置還可包括計算機可讀存儲介質讀取器、通信裝置(例如，數據機、網卡(無線或有線)、紅外線通信裝置等)和如上述的工作存儲器。計算機可讀存儲介質讀取器可連接或被配置來接收計算機可讀存儲介質，其表示用於暫時和/或更永久地包括、存儲、傳輸和檢索計算機可讀信息的遠程、本地、固定和/或可移動存儲裝置以及存儲介質。系統和不同裝置還通常將包括多個軟體應用、模塊、服務或位於至少一個工作存儲器裝置內的其它元件，包括作業系統和應用，諸如客戶端應用或Web瀏覽器。應明白，替代實施方案可以具有來自上文描述的多種變化形式。例如，還可能使用定製硬體和/或可在硬體、軟體(包括可移植軟體，諸如小應用)或其二者中實施特定元件。而且，可採用到其它計算裝置(諸如網絡輸入/輸出裝置)的連接件。
[0178]包括代碼或代碼的部分的存儲介質和計算機可讀介質可包括本領域中熟知或使用的任何適當介質，包括存儲介質和通信介質，諸如但不限於以用於存儲和/或傳輸信息(諸如計算機可讀指令、數據結構、程序模塊或其它數據)的任何方法或技術實施的易失性和非易失性、可移動和不可移動介質，包括RAM、ROM、EEPR0M、快閃記憶體或其它存儲器技術、CD-ROM、數位化通用光碟(DVD)或其它光學存儲裝置、磁帶盒、磁帶、磁碟存儲裝置或其它磁性存儲裝置、使用如單層單元(SLC)和多層單元(MLC)的固態快閃記憶體的固態驅動器(SSD)或可用來存儲所希望的信息且可由系統裝置訪問的任何其它介質。基於本文中提供的公開和教學，本領域一般技術人員應明白實施各個實施方案的其它方式和/或方法。
[0179]本說明書和附圖因此是被視為說明性而非限制性意義。然而，明顯的是，在不脫離本發明中如權利要求書中提出的更廣精神和範圍的情況下，可對本發明作出不同修改和變化。
【權利要求】
1.一種數據傳輸系統，所述系統包括: 網絡交換機裝置，其被配置來根據背板乙太網標準傳輸和接收數據； 網絡轉置盒，其被配置來使用所述網絡交換機裝置傳輸和接收數據；以及 傳輸電纜，其連接所述網絡交換機裝置和所述網絡轉置盒，所述傳輸電纜被配置來促進所述網絡交換機裝置與所述網絡轉置盒之間的數據傳輸。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
3.根據權利要求1所述的系統，其中所述網絡轉置盒包括第一組網絡連接器和第二組網絡連接件，所述第一組網絡連接器的至少一部分連接到所述第二組網絡連接件中的兩個或更多個，且所述第二組網絡連接器的至少一部分每個連接到所述第一組網絡連接器中的兩個或更多個；以及 其中第一層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個連接到所述第一組網絡連接器中的至少一個，且第二層網絡交換機中的網絡交換機的子集中的每個連接到所述第二組網絡連接器中的至少一個。
4.根據權利要求3所述的系統，其中連接所述第一組網絡連接器和所述第二組網絡連接器的通信介質的網格實施網絡拓撲，且所述第一層的多個交換機的每個經由所述轉置盒連接到所述第二層的多個交換機。
5.一種網絡交換機裝置，其包括: 物理支撐結構； 至少一個網絡交換晶片；以及 邊緣連接器，其受所述物理支撐結構支撐，所述邊緣連接器連接到所述至少一個網絡交換晶片且被配置來接受用於傳輸信號的傳輸電纜，其中信號傳輸遵循背板乙太網標準。
6.根據權利要求5所述的網絡交換機裝置，其中所述背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
7.根據權利要求5所述的網絡交換機裝置，其中所述網絡交換機裝置經由所述傳輸電纜連接到網絡轉置盒。
8.根據權利要求5所述的網絡交換機裝置，其中所述邊緣連接器直接連接到所述至少一個網絡交換晶片的管腳。
9.根據權利要求5所述的網絡交換機裝置，其中所述網絡交換機裝置還包括電路系統，所述電路系統被配置來使所述信號在光學信號與電信號之間變換。
10.一種網絡轉置盒，其包括: 物理支撐結構； 一組網絡連接器，其受所述物理支撐結構支撐，所述組的網絡連接器分成每個包括多個所述網絡連接器的第一邏輯組和第二邏輯組，每個網絡連接器被配置來接受用於傳輸信號的傳輸電纜；以及 多個連接介質； 其中所述多個連接介質促進基於背板乙太網標準進行的信號傳輸，以及 其中所述連接介質的每個實體將所述第一邏輯組的所述網絡連接器之一連接到所述第二邏輯組的所述網絡連接器之一，以使信號能夠在連接到所述第一邏輯組的所述網絡連接器的傳輸電纜與連接到所述第二邏輯組的所述網絡連接器的傳輸電纜之間傳達，所述連接介質被配置使得所述第一組的每個網絡連接器連接到所述第二組的每個網絡連接器，且所述第二組的每個網絡連接器連接到所述第一組的每個連接器。
11.根據權利要求10所述的網絡轉置盒，其中所述背板乙太網標準是10GBASE-KR標準。
12.根據權利要求10所述的網絡轉置盒，其中所述背板乙太網標準是40GBASE-KR4標準。
13.根據權利要求10所述的網絡轉置盒，其中所述多個連接介質包括多根印刷電路板跡線。
14.根據權利要求10所述的網絡轉置盒，其中兩個或更多個網絡連接器每個連接到網絡裝置，且其中連接到所述第一組的網絡連接器的每個網絡裝置能夠連接到被連接到所述第二組的所述網絡連接器中的至少兩個的每個網絡裝置。
15.根據權利要求10所述的網絡轉置盒，其中所述組的網絡交換機裝置中的每個使用多根傳輸電纜連接到轉置 盒，其中傳輸電纜的數量小於連接到所述轉置盒的埠的數量。
【文檔編號】G06F15/16GK103608797SQ201280016027
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年3月28日 優先權日:2011年3月29日
【發明者】艾倫·M.·賈治, 馬克·N.·凱利, 傑戈威德·辛格·布拉爾, 麥可·大衛·馬爾, 丹尼爾·T.·科恩 申請人:亞馬遜技術公司