一种面向AWGR光交换数据中心网络的资源调度方法及架构与流程

技术特征：
1.一种面向awgr光交换数据中心网络的资源调度方法，其特征在于，包括：s1，架顶交换机收集各组每个缓存的占用情况与缓存对应的源节点、目的节点，然后向调度器发送请求并等待接收回复的命令，调度器会接收各个架顶交换机传来的请求，解析出流信息；s2，调度器把统计的流信息通过一个优先队列进行存储，优先队列根据每个流的流量大小进行排序，将流量大排列在前面；s3，按顺序遍历优先队列的元素，并对流进行分析判断，确定当前流是否能发送，是则进行下一步骤，反之则重新执行s3；s4，将当前流加入结果数组中，如果结果数组长度达到了数量上限或优先队列为空的状态下，即停止计算，反之则重新执行s3；s5，调度器根据结果数组的信息对各个架顶交换机下发控制命令，架顶交换机在接收到调度器相应的命令后，控制发送模块中的相应缓存来采用错位时隙的方式发送数据。2.根据权利要求1所述的一种面向awgr光交换数据中心网络的资源调度方法，其特征在于，所述架顶交换机内不同的缓存会被分组，缓存共享一个发送模块进行发送，使发往不同的目的端的流在不同时隙发送。3.根据权利要求1所述的一种面向awgr光交换数据中心网络的资源调度方法，其特征在于，所述错位时隙具体为：在时隙n的t1时刻开始进行数据发送，t2时刻数据传输已经结束，此时架顶交换机的缓存模块收集缓存并向调度器发送请求，t3时刻调度器完成调度并将传输命令发送给各个架顶交换机，在t3时刻进行n 1时隙的数据传输，以此循环直至结束。4.根据权利要求1所述的一种面向awgr光交换数据中心网络的资源调度方法，其特征在于，所述s3还包括，根据顺序遍历优先队列的元素，通过两个字典数组map
t
和map
r
保存每个架顶交换机中发送模块和接收模块的状态，若map
t
与map
r
内的元素值是0，表示该发送模块或接收模块目前未被占用，可以进行发送；若map
t
或map
r
内的元素值为1，表示发送模块或接收模块已经被占用，则不能发送，所述发送模块和接收模块的数量相同。5.根据权利要求1所述的一种面向awgr光交换数据中心网络的资源调度方法，其特征在于，所述s4具体为：若结果数组长度达到了m
×
n，即可发送的数据流到达了数量上限，或此时流的数组长度不够m
×
n，但优先队列为空，均会停止计算；其中架顶交换机的数量为n，架顶交换机内发送模块数量为m，能同时发送的流的个数最多为m
×
n。6.一种使用权利要求1-5任一项所述的一种面向awgr光交换数据中心网络的资源调度方法的架构，其特征在于，包括机架和与所述机架连接的调度器和阵列波导光栅，所述机架内包括架顶交换机和多台服务器，所述服务器之间通过架顶交换机的数据交换拓扑来实现通信。7.根据权利要求6所述的架构，其特征在于，所述阵列波导光栅结构为4
×
4阵列，所述阵列波导光栅按照循环波长路由的方式将光信号路由到对应的输出端口，所述阵列波导光栅内部设置的4个输入端口输入不同波长的信号，每个架顶交换机内发送模块个数固定且同一架顶交换机内的每个发送模块只能发送与其他发送模块不同的唯一波长λ，采用所述阵列波导光栅作为光交换节点，使每个输入端口不同波长的信号能到达固定的输出端口，所述发送模块负责将缓存模块内的数据包以不同波长的光信号形式进行发送；
其中：中的λ表示此信号为具有特定波长的光信号，其上角标ｉ为信号的输入端口序号，下角标ｗ为信号的波长编号。8.根据权利要求6所述的架构，其特征在于，所述架顶交换机内部结构包括以太网交换模块，所述以太网交换模块与发送模块和接收模块之间设置缓存模块进行连接，所述以太网交换模块与服务器之间设置缓存模块并连接，所述服务器的数据从机架内服务器上传到以太网交换模块，所述以太网交换模块根据数据包的目的地进行分发，若目的地为机架内的服务器则直接转发至机架内目的服务器，若为机架外服务器则上传到与发送模块相对应的缓存模块上，等待控制指令进行数据发送。9.根据权利要求6所述的架构，其特征在于，所述发送模块数量=架顶交换机数量/时隙数量=波长数量；缓存模块数量=架顶交换机数量/波长数量=阵列波导光栅数量；波长数量=阵列波导光栅端口数量。

技术总结
本发明公开了一种面向AWGR光交换数据中心网络的资源调度方法，包括通过调度器收集流量信息，对流量信息进行排序，按照排序对流量信息进行分析判断，确定当前流能否发送,若能发送则将该部分的流量信息加入结果列表，最后对结果列表的长度进行确认，确定后下发调度指令；对应的架构包括机架和与机架连接的调度器和阵列波导光栅，机架包括架顶交换机和多台服务器，服务器之间通过架顶交换机的数据交换拓扑实现通信。此调度方法通过对时隙与波长的分配，解决了光交换网络中光数据包冲突与光波长资源有限的问题，通过调度策略，解决光波长资源及时分配、光数据冲突包重传时延问题，同时采用“错位时隙”方法，规避了“请求-响应”过程带来的等待时延。带来的等待时延。带来的等待时延。


技术研发人员：林珊 农兴中 陈炫江 雷振宇 翁德耀 罗景年 陆云 潘城志 陈皓粤
受保护的技术使用者：广州地铁设计研究院股份有限公司
技术研发日：2022.11.30
技术公布日：2022/12/30