TWI266498B - Architecture, method and system of multiple high-speed servers to network in WDM based photonic burst-switched networks - Google Patents

Architecture, method and system of multiple high-speed servers to network in WDM based photonic burst-switched networks Download PDF

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TWI266498B
TWI266498B TW093107309A TW93107309A TWI266498B TW I266498 B TWI266498 B TW I266498B TW 093107309 A TW093107309 A TW 093107309A TW 93107309 A TW93107309 A TW 93107309A TW I266498 B TWI266498 B TW I266498B
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Description

1266498 玖、發明說明： 【韻^明所屬才支都r領起^】 相關申請之相互參考 本申請是相關於2002年4月17日建檔之美國專利申請 5序號10/126〇91案；於2002年6月25日建檔之美國專利申請 序號10/183111案；於川⑽年丨2月24日建檔之美國專利申請 序號10/328571案；美國專利申請序號(代理人編號42pi5724) ’以及美國專利申請序號(代理人編號42p15725)。 發明領域 10 本發明之一實施例一般是關於光學網路；更明確地 說，是關於光叢發交換網路中之多伺服器的高速網路。 【椅】 發明背景 電信網路(例如，網際網路）中之傳輸頻寬需求似乎總是 15在增加並且總是企圖支援這頻寬需求之解決方法。這問題 的一種解決辦法是使用光纖網路，其中波長-分㈤夕工 (WDM)技術被使用以支援光學網路中總是在增加之較言次 料率的需求。電信網路(例如，網際網路）中之傳輪命 、 、1靖見需求 似乎總是在增加並且總是企圖支援這頻寬需求之解決方 20法。這問題的一種解決辦法是使用光纖網路，其中波|八 割-多工（WDM)技術被使用以支援光學網路中她θ又刀 〜疋在增加 之較高資料率的需求。 習見的光學交換網路一般使用波長安排路徑傳送技^ ，其需要在光學交換中被完成光學信號的光學-電氣光2 1266498 (O-E-O)轉換。在光學網路 又換郎點之O-E-0轉換不僅是 非节緩k的細作（一般大約為 、， 巧數十耄秒），而且是非常昂貴的 ，亚且可能於光學交換網 1 ^ 甲產生訊務瓶頸。此外，目前 光學交換技術無法有效地支 -fl Λ Φ (Μ μ 叢鲞讯務，其在封包通 應用中（例如，網際網路)是時常發生的。 大通訊網路可兮表夕 使用4夕子網路被製作。例如，支援 際網路訊務之大網路可被分 ^ 成為利用網際網路服務提供 10 15 者(脱地作之夕數相對小之存取網路，其她合至一此大 都市區域财(光學MAN)1依序地軸合至大“主幹” 廣域網路(WAN)。比較於局部區域網路(LAN)，光學MAN 和WAN—般需要較高的頻寬，以便提供他們的頂級使用者 所要求之適合的服務位準。但是，因LAN速率/頻寬隨改良 技術而增加，其需要增加MAN/WAN速率/頻寬。 【發明内容】 圖式簡單說明 參考下面圖形’本發明非限制性且非全含性實施例被 說明，除非被指定，否則其中相同參考號碼代表圖形相同 部份。 第1圖是簡化方塊圖，其展示依據本發明一實施例之具 20有可變化時槽供應的光叢發交換(PBS)網路。 弟2圖是展不依據本發明一具加例之PBS網路操作的簡 化流程圖。 第3圖是展示依據本發明一實施例之供使用於p b s網路 中之交換節點模組的方塊圖。 1266498 第4A-4B圖是展示依據本發明一實施例之供使用於 PBS網路中之光學資料和控制叢發格式的圖形。 第5圖是展示依據本發明一實施例之交換節點模組操 作的流程圖。 5 第6圖是展示依據本發明一實施例之具有伺服器邊緣 節點的PBS網路之圖形。 第6A-6C圖是展示依據本發明實施例在第6圖展示之組 態單元的圖形。 第7圖是展示依據本發明一實施例之多伺服器/PBS邊 10 緣節點單元的圖形。 第8圖是展示依據本發明實施例在第7圖展示之光學 I/O卡的方塊圖。 第8A圖是展示依據本發明一實施例在第8圖展示之網 路處理器單元和佇列單元之更詳細的方塊圖。 15 第9圖是展示依據本發明一實施例之出口操作流的流 程圖。 第10圖是展示依據本發明一實施例之入口操作流的流 程圖。 L實施方式1 20 較佳實施例之詳細說明 第1圖展示依據本發明一實施例之光叢發交換(PBS)網 路10。此處使用之光叢發名稱是指示統計上多工封包（例如 ，具有相似安排路徑傳送需求之網際網路協定(ip)封包或者 乙太訊框）。光叢發一般包含一組光標記，其包含IP封包擔 1266498 頭和其他的路由資訊及含有封包資料片段之有效載荷。 這PBS網路1〇實施例包含局部區域網路(Lan) 13r13N 和主要光學WAN(未展示出）。此外，這PBS網路10實施例包 含入口節點15r 15M、交換節點I7r 17L、以及出口節點 5 18ι-18κ。PBS網路1〇可包含其他的入口、出口以及交換節 點（未展示出），其與第1圖展示之交換節點互連。於此處， 入口和出口節點同時也被稱為邊緣節點，因它們邏輯地存 在PBS網路邊緣。邊緣節點，實際上，在上述之”外部”網路 (亦即，PBS網路之外部）和PBS網路交換節點之間提供一組 10界面。於這實施例中，入口、出口以及交換節點利用智慧 型模組被製作。這實施例可被使用，例如，作為連接大都 市區域内之大多數LAN至大光學基礎網路之大都市區域網 路。 於一些實施例中，入口節點進行被接收之光學信號的 15光學-電氣(0-E)轉換，並且包含電子式記憶體以緩衝被接收 之信號直至它們被傳送至適當的LAN為止。此外，於一些 貫施例中，入口節點同時也在它們被傳輸至pBS網路1〇之交 換節點17r17M之前進行被接收之電氣信號的電氣-光學 (E-Ο)轉換。 20 出口節點利用光學交換單元或者模組被製作，其被組 態以從PBS網路10的其他節點接收光學信號並且安排路徑 傳送匕們至光學WAN或者其他的外部網路。出口節點同時 也可從光學WAN或者其他的外部網路接收光學信號並且 傳送它們至PBS網路10之適當的節點。於一實施例中，出口 1266498 節點18!將被接收之光學信號進行〇也〇轉換，並且包含電 子式心te體以衝被接收之信號直至它們被傳送至pBS網 路ίο之適虽的節點（或者至光學WAN)。 父換節”沾17〗1\利用光學交換單元或者模組被製作， 5其各被組態以從其他的交換節點接收光學信號並且適當地 安排路徑傳被接收之光學信號至PBS網路1〇之其他的交換 節點。如下面之說明，交換節點進行光學控制叢發和網路 管理控制叢發h號之0-E-0轉換。於一些實施例中，這些光 學控制叢發和網路管理控制叢發僅以預先被選擇之波長被 10傳輸。於此實施例，預先被選擇波長不傳輸光學“資料，， 叢發(相對於控制叢發和網路管理控制叢發)信號，即使控制 叢發和網路管理控制叢發可以包含供用於光學資料叢發信 號特定族群的所需資訊。於一些實施例中，控制和資料資 訊以不同的波長被傳輸(於此處，同時也被稱為不同頻帶之 15信號）。於其他貫施例中，控制和資料資訊可以相同波長被 傳送(於此處，同時也被稱為相同頻帶之信號）。於另一實施 例中，光學控制叢發、網路管理控制叢發以及光學資料叢 發#號可以使用不同的編碼機構（例如不同的調變格式等 等）而以相同波長被傳輸。於任一方法中，光學控制叢發和 20網路管理控制叢發相對於其對應的光學資料叢發信號而非 同步地被傳送。於另一實施例中，光學控制叢發和其他的 控制信號以不同於光學資料信號的傳輸率被傳輸。 雖然交換節點17r 17L可以進行光學控制信號之〇_E_〇 轉換，於這μ施例中，父換節點不進行光學資料叢發信號 l266498 l〇 15 20 切也〇轉換。更確切地說，交換節fUvi7L僅進行光學 貪料叢發《之光學交換。因此，交換節點可包含電子; =儲存且處理被轉換為電子形k “的鮮控制叢二 =路管财減發，並錢料資tfux_光叢發交換 :定，且適當地安排路徑傳送對應至光學㈣紐的光學 貝'科叢發信號。新的控制叢發’其依據新的安排路經傳送 貝机而取代先前的控制叢發，被轉換為光學控制信號，並 且它被傳輸至下-交換或者出Π節點。下面將進一步地說 明交換節點之實施例。 、範例PBS網路H)之元件被互連，如下所示eLAN i3i_i3n 破連接到人口節點叫5M之對應的—組。在哪網路i〇^ 二，入π節點l5l_15M和出η節點18l為經由光纖被連接到 —些交換節點17i_17l。交換節點17叫同時也經由光纖以 網路結構彼此被互連以在人口節點之間以及在入口節點 〜5L和出口節點18ι_18κ之間形成相對多數之光通道或者 光學鏈路。理想地，有多於—組光通道以連接交換節點 IVIWPBS網路财端點（亦即，人口節點和出口節點是 在PBS網路勵之端點）。#—組或衫組節料去作用時 在又換節點入口節點以及出口節點之間的多數個光通 道引動保護交換，或者可引動，例如主要的和第二路由特 點，至目的地。
如下面相關之第2圖的說明，PBS網路10之入口、出口 以及交換節點被組態以傳送及/或接收光學控制叢發、光學 資料叢發以及其他波長多工化的控制信號，以便以預先被 10 1266498 選擇之波長而傳輸光學控制叢發和控制標記以及以預先被 選擇的不同波長而傳輸光學資料叢發或者有效載荷。進一 步地’當傳送資料至PBS網路10外部（光學或者電氣）時，pbs 網路10之邊緣節點可傳送光學控制叢發信號。 5 第2圖展示依據本發明一實施例之PBS網路1〇的操作流 程圖。參看至第1和2圖，光叢發交換網路1〇之操作如下所 示。 PBS網路10從LAN13r13N接收封包。於一實施例中， PBS網路10在入口節點l5r15M接收IP封包。被接收之封包 10可以是電子型式，而不是光學型式，或者以光學型式被接 收並且接著被轉換為電子式型式。於這實施例中，入口節 點儲存被接收之電子式封包。方塊20代表這操作。 為清楚起見，PBS網路10操作流程的其餘說明將集中於 從入口節點ISi至出口節點18l的資訊運送。從入口節點 15 ι52·15μ至出口節點18ι(或者其他的出口節點）之資訊運送 疋大致地相似。 光學叢發標記（亦即，光學控制叢發)和光學有效載荷（ 亦即，光學資料叢發)從被接收之封包地被形成。於一實施 例中，入Π節點15l使用統計多I技術以從被料於入口節 j α中之被接收IP(網際網路協S)封包而形成光學資料叢 2。例如’在入口節點151被接收且必須通過通道上之出: 節點％至目的地的封包可被組合成為一組光學資料叢發 有效载荷。統計多工技術-般是關於依據被來源所使用之 頻寬統計(例如，平均），而非各來源所需的峰值頻寬，之多 11 1266498 數個資料源共用一組鏈路或者通道的技術。例如，下列之 統計多工技術參考文獻，發表於Proc. IEEE INFOCOM 2001 ，由K. Kumaran及M. Mandjes所揭示之’’多工調整訊務流量 :設計與執行”；發表於Proc. IEEE INFOCOM 1998由C. -F. 10 15
Su及G· de Veciana所揭示之"關於統計多工、訊務結合與VP 管理"；由Β· Maglaris、D· Anastassiou，Ρ· Sen，G· Karlsson ，以及J· D. Robbins所揭示之“封包視訊通訊之統計多工執 行模式’’發表於1988年IEEE通訊期刊36, P834-844;發表於 2000年K〇uvatsos，D·編輯，Kluwer，由 T Br〇wn所揭示之 ’’ATM網路之性能評估與應用”第3章之"用於寬頻通訊之適 應式統计多工技術”。其他的實施例可使用任何適當的統計 多工技術。方塊21代表這操作。
4寸疋光予通道及/或光纖之頻寬被保留以經由網路 1 士0運送光學資料叢發。於—實施例中，入口節點α保留— 槽（亦即’-TDM系'统時槽)於經由PBS網路1〇之光學資料 七奴、广寸槽可能是定時持續及/或可變化的時間持續 而在其相㈣槽間有—致或者非-致的時序區間。進-步 地，於-實施例中，頻寬被保留一足夠時間週期以從入口 節點運送光學叢發至出口節點。例如，於一些實施例中， :财出二，換節點保持所有被使用和可用時槽的更 =:Γ被安置且散佈在多數個波長和光纖之上。 ::保留之時槽(於此處，同時也稱為TDM通道)，於 不同的貫施例中可θ 、 是一光纖之持續或者可變化的持續，可以 及/或可以是延伸跨越多數個波長和多 12 ^66498 數個=纖。區塊22代表這操作。
层入口及/或出Γ7々々田L 資料叢私 >、 即點保留頻寬時或者當頻寬在朵战 該列表。於釋放時’網路控制器(未展示出)更動 5依據可用的網二二’網路控制器和入口或者出。節點 表演、、二/原和訊務樣型使用各種叢發或者封包列 口、二拖而進仃這更新處理。週期性地被播送至所有的入 以士又、、以及出口節點之可用的可變化持續TDM通道， 及^林控制叢發之相同波長被傳輸或者以另外一般遍
^予網路之預先被選擇波長被傳輸。網路控制器功能可 二於-组入口或者出口節點中，或者可被分佈而跨越兩 哭j多組入口及/或出口節點。於這實施例中，網路控制 -疋控制單元37之部份（第3圖），其可包含一組或者 理器。 处
光學控制叢發、網路管理控制標記以及光學資料叢發 15接著經由光叢發交換網路10於保留時槽或者TDM通道中被 運送。於一實施例中，入口節點l5l沿著由網路控制器決定 之光學標記交換通道（OLSP)傳輪控制叢發至接著之節點 。於這實施例中，網路控制器使用在一組或者多組波長上 之一組限定基礎之路由協定[例如，一般化之多協定標記交 20換(GMPLS)草案網際網路工程工作小組(IETF)結構-〇5網際 網路-草案，2003年3月]而決定至出口節點之最佳可用的 OLSP。 於一實施例中，控制標記(於此處，同時也稱為控制叢 發）先前於光資料叢發且以不同的波長及/或不同的光纖而 13 1266498 非同步地被傳輪。在控制叢發和資料叢發之間的時間偏移 允許各交換節點處理標記且組態光叢發交換以在對應的資 料叢發到達之前適當地交換。此處被使用之光叢發交換名 稱是關於不使用0-E-0轉換之快速光學交換。 於一實施例中，入口節點15l接著非同步地傳輸該光學 資料叢發至該交換節點，其中光學資料叢發在各該交換節 點之内稍微或者沒有經歷時間延遲且沒有0-E-0轉換。該 光學控制叢發總是在對應的光學資料叢發被傳輸之前被傳 送0 於一些實施例中，交換節點可以進行控制叢發之〇_E-〇 轉換，因而節點可抽取且處理被包含於標記中之路由資訊 _、 v也於一些貫施例中，TDM通道以被使用於傳輸 標記之相同波長而被傳輸。另外地，標記和有效載荷可使 用不同的调文格式以相同光纖中之相同波長而被調變。例 15如，光學標記可使用非返回至零(腿)調變袼式被傳輸，而 光學有效載荷則使用返回至零(RZ)調變格式被傳輸。光學 叢毛以相似方式從—組交換節點被傳輸至另一組交換節點 ，直至光學控制和資料叢發在出口節點％被終止。區塊^ 代表這操作。 20
在這上之才木作流程取決於目標網路是否為-組光ί WAN或者LAN。區塊24代表這部分之操作流程。 #如果目;Μ罔路是光學〜舰，則新的*學標記和有效i 荷成；^這貫施例中，出口節點％準備好新的; 子I。己和有效制信號。區塊Μ代表這操作。 14 1266498 10 15 20 新的光學標記和有效載荷接著被僂於 才侧主目標網路（亦 即，WAN，於這情況中）。於這實施例中， * α節點18丨包 含一組光學界面以傳輸光學標記和有效恭^ 令文载何至光學WAN 。區塊26代表這操作。 但是，如果於區塊24中，目標網路eT 疋LAN，則光學資 料叢發被拆解以抽取IP封包或者乙太訊框。 、，一… 於足貫施例中 ’出口卽點18!轉換光學資料叢發為電子六 工诒就，出口節點 18〗可處理以回復各封包之資料片段， 25的表示。 纟絲喊作之區塊 抽取之IP資料封包或者乙太訊框被處理，而與對應的 IP標記組合’且接著被安排路經傳送至々不、、构路（亦即，於 彡成亡此新 ㈣封包。區塊28代表這操作。新的Ip封包接著被傳輸至 目標網路（亦即，LAN)，如區塊％之表' 、， PBS網路10可經由TDM通道可承擔丁之另外的靈活性而 達成增加義寬效率。雖然上心實施範例包含_έ且光與 MAN，其具有人口、交換以及出D—J^合多數個二 與—組光學WA财幹，但於其他實施财，網路不必定是 LAN、光學MAN或者WAN骨幹。亦即，哪網路ι〇可以包 含被輕合至-組相對地較大網路之—些相對地小網路，而 大網路接著被搞合至一組主幹網路。雖然WDM實施例如上所述，於其他實施例中，一粗單 一波長可被使用於整個PBS網路中。這些單—波長之另外的 實施例具有多數個互連在各節點之間的光纖以提供增加之
15 1266498 頻寬。 第3圖展示依據本發明一實施例之一組模組17，其供使 用作為光叢發交換網路10中之一組交換節點（第1圖）。於這 實施例中，模組17包含一組光學波長分割解多工器30r30A 5 ，其中A代表被使用以傳輸有效載荷、標記以及其他網路資 源至模組之輸入光纖數目。例如，於這實施例中，各輸入 纖維可以攜帶C組波長（亦即，WDM波長），雖然於其他實 施例中輸入光纖可以攜帶不同之波長數目。模組17同時也 包含一組NxN光叢發交換32r32B，其中N是各光叢發交換 _ 10 輸入/輸出埠之數目。因此，於這實施例中，在各光叢發交 換波長之最大數目是A· C，其中NgA· C+1。於實施例中 ，其中N是大於A· C，額外的輸入/輸出埠可被使用以倒迴 一組光學信號而得到緩衝。 進一步地，雖然光叢發交換32r32B被展示如分離單元 15 ，它們可使用任何適當的交換結構被製作為NxN光叢發交 換。模組17同時也包含一組光學波長分割多工器34「34a、 一組光學至電氣信號轉換器36(例如，光檢測器）、一組控制 · 單元37以及一組電氣至光學信號轉換器38(例如，雷射）。控 制單元37可以具有一組或者多組處理器以執行軟體或者軔 20 體程式。 這實施例之模組17元件被互連，如下所示。光學解多 工器30r30A被連接到A組輸入光纖，其從光叢發交換網路 10的其他交換節點傳輸輸入光學信號（第10圖）。光學解多工 器之輸出導線被連接到B組核心光學交換32r32B且至光學 16 ^266498 4號轉換器36。例如，光學解多 解夕-30】具有被連接到光叢 a 乂換32r32B輸入導線之b組輪出 00 别出¥線（亦即，光學解多工 5 10 15 :301之一組輸出導線至各光叢發交換之-組輸入师 及至少一組被連接到光學信號轉換器36之輸出導線。 光叢毛乂換32r32B輸出導線被連接到光學多工器 1 34A例如’光叢發父換叫具有被連接到光學多工器 3Wa輸入導線之A組輸出導線(亦即，光叢發交換321 一組 組輸入導線）。同時各光學多 輪出導線至各光學多工器之一 工器-組輸人導線被連接到電氣至光學信號轉換器默一 組輸出導線。控制單元37具有被連接到光學至電氣信號轉 換為36之輸出導線或者埠口的一組輸入導線或者埠口。控 制單元37輸出導線被連接到光叢發交換32ι_32β之控制導線 和電氣至光學信號轉換器38。如下面配合第5圖流程圖相關 之說明，模組17被使用以接收且傳輸光學控制叢發、光學 資料叢發以及網路管理控制叢發。於一實施例中，光學資 料叢發和光學控制叢發具有如第4A和4B圖所展示之傳輸 格式。
第4A圖展示依據本發明一實施例之供使用於PBS網路 !〇(第1圖）中之光學資料叢發格式。於這實施例中，各光學 20 資料叢發具有一組開始保護帶40、一組IP有效載荷資料片 段41、一組IP檔頭片段42、一組有效載荷同步片段43(—般 是少數位元）、以及一組末端保護帶44，如第4A圖所展示。 於一些實施例中，IP有效載荷資料片段41包含被使用以形 成叢發之統計多工化IP資料封包或者乙太訊框。雖然第4A 17 1266498 圖展不有效載荷為連續的，模組17以丁]0]^格式傳輪有效載 _ 荷。進一步地，於一些實施例中，資料叢發可在多數個丁〇“ 通道之上被區分。於這實施例中應指出，光學資料叢發和 光學控制叢發僅於PBS網路10中具有局部重要性，且可能在 5 光學W7VN失去他們的重要性。 第4B圖展示依據本發明一實施例之供使用於光叢發交 換網路10(第1圖）中之光學控制叢發格式。於這實施例中， 各光學控制叢發具有一組開始保護帶46、一組卟標記資料 片段47、一組標記同步片段48(一般是少數位元），和一組末 春 10端保護帶仍，如第4B圖所展示。於這實施例中，標記資料 片段47包含所有該IP封包形成光學叢發所需的路由和時序 資訊。雖然第4B圖展示有效載荷為連續，這實施例模組口 以TDM格式而傳輸標記。 灰一些貝轭例中，一組光學網路管理控制標記（未展示 15出）也被使用於PBS網路10中（第1圖）。於此實施例中，各光 子網路官理控制叢發包含：一組相似於開始保護帶46之開 始保護帶；-組相似於資料片段47之網路管理資料片段； φ 一組相似於標纪同步片段48之網路管理同步片段（一般是 少數位元）；以及-組相似於末端保護帶44之末端保護帶。 20於這實施例中，網路管理資料片段包含調節網路上之傳輸 所需要之網路管理資訊。於一些實施例中，光學網路管理 控制叢發以TDM格式被傳輪。 第5圖展τπ依據本發明_實施例之模組17操作流程（第 3圖）。參看第3和5圖，模組17之操作如下所示。 18 1266498 模組17接收一組具有TDM標記和資料信號之光學信號 。於這實施例中，模組17接收在一組或者兩組光學解多工 器之一組光學控制信號(例如，一組光學控制叢發）以及一組 光學資料信號（亦即，於這實施例中是一組光學資料叢發) 5 。例如，光學控制信號可以利用光學解多工器30A所接收 之光學信號的第一波長被調變，而光學資料信號則以利 用光學解多工器30A所接收之光學信號的第二波長被調 變。於一些實施例中，光學控制信號可以利用一組第一 光學解多工器被接收，而光學資料信號則利用一組第二光 10 學解多工器被接收。進一步地，於一些情況中，僅一組光 學控制信號(例如，一組網路管理控制叢發)被接收。區塊51 代表這操作。 模組17轉換光學控制信號成為電氣信號。於這實施例 中，光學控制信號是光學控制叢發信號，其從利用光學解 15 多工器所接收之光學資料信號被分離且被傳送至光學至電 氣信號轉換器36。於其他實施例中，光學控制信號可是一 組網路管理控制叢發（相關於第4B圖之先前說明）。光學至 電氣信號轉換器36轉換光學控制信號成為電氣信號。例如 ，於一實施例中，TDM控制信號各部分被轉換為電氣信號 20 。利用控制單元37所接收之電氣控制信號被處理以形成一 組新的控制信號。於這實施例中，控制單元37儲存且處理 被包含於控制信號中之資訊。區塊53代表這操作。 模組17接著，依據被包含於控制信號中之路由資訊， 安排路徑傳送光學資料信號（亦即，這實施例中之光學資料 1266498 叢發)至光學多工器34r34A之—細 元37處理控制叢發以抽取該路由和；^實施例中，控制單 服组態信號至b組光叢發交換&二序貝讯且傳送適當的 交換而切換該對應的光學f 1 B以重组態各光叢發 5 10 15 20 模組17接著轉換被處理之電^區塊Μ代表這操作。 學控制叢發。於這實施例中，制信料一組新的光 齊，因而以所需的波長而產生被::::供_通道對 控制叢發以及_時槽樣型。新的者新的光學 區塊51中被接收之㈣t / ，可以用不同於 及/或時槽而被調變。區塊57代表皮；^或時槽之一組波長 換節IS組==徑中傳送光學控制叢發至接著的交 的光，^林錢產生㈣傳送新 =:叢發至光學多工器3V34A之適當 以達成路由。區塊59代表這操作。 缘節依據轉日卜實施叙-料有伺服器邊 邊缘除了一組或者多1 且入口和出口節點被 达、、彖即點61丨-61丫所取代之外。蠢 卜&緣郎點61r6iY分別地包含 於二爲63γ。”組態單元"名稱，如此處之使用，是關 於經由PBS網路60提供服務至客戶之—組單元，例如，饲 服例如’财或者應，或相存ϋ。财服務可包 含’例如，直接附帶儲存(DAS)、網路附帶儲存(nas)、 或者儲存裝置’如果PBS網路6〇正執行一組咖_基礎之儲 存區域網路(SAN)的話。下面將配合第6a_6c圖說明組態單 20 1266498 元範例。 於這實施例中’網路13r13N經由標記邊緣徑由器 (LER)62r62x被連接到邊緣節點61「61γ。於一些實施例中 ’網路13r13N^AN、WAN、SAN、及/或其他的PBS網路 。於一些貝施例中，網路可直接地被連接至一組邊緣節點 ，而不用-組LERJBS網路6〇之節點（亦即，人口、出口 迻緣以及父換節點）被互連，如先前配合pBS網路1〇的 說明（第1圖）。 為π疋起見，下面將使用一組範例而說明pBS網路6〇 10之操作，其中組態單元621处是多饲服器單元。於一般應 用中，多伺㈣單元可支援高頻寬及/或延遲敏感的應用， 例如，檔案伺服器、郵件伺服器、媒體伺服器、應用伺服 器、網絡伺服器，等等應用。當組態單元被使用於儲存應 用之時該操作是相似。 PBS網路6〇之騎是顯著地μ於具有習見飼服哭 如，舰器場或者葉片飼服器）之習見的網路。於習見: 路中，伺服器僅是被連接到網路的其他裝置，競爭於網 資源^如頻寬。於一些應用中，伺服器彼此經由_ 20
^疋伺服讀供稍微地或者沒有供應網路以 訊務工程功能。因此，多數網路訊務以最努力準則被傳 ，代表在伺服器場間之資訊傳送瓶頸。 相對地’ PBS網路6〇這實施例利用修改習見的飼服器 (真或者其他的多龍器或者儲存單元）以作為咖網路中 ^緣即點61l.6lY而避免這瓶頸。這些被修改之多伺服器」 21 1266498 兀（亦即，組態單元63^63。具有一組光學PBS界面（例如， 第6A圖）且使資訊群集進入光學pBS控制和資料叢發以在 PBS網路之上被傳送。如先前之說明，？]8§網路提供高速網 路，尤其是，於其中資訊傳送是，，叢發式”，如在一些封包^ 5型式通訊協定（例如，和乙太）之應用中。下面將配合第7 圖說明多伺服器單元實施例。 第6A圖展不組態單元63A之實施例，其可被使用以製 作一組或者多組組態單以3!-63Y(第6圖）。多伺服器單元包 含一組PBS界面65，其可在PBS網路之上光學地形成/傳輸 · 10 PBS控制和資料叢發；且可從pBS網路接收/處理光學pBs 叢發。下面將配合第7圖更詳細地說明一實施例。 於些貫施例中，組態單元63A伺服器（及/或pBS網路 中之其他的多伺服器組態單元）可被組織成為一組或者多 組伺服為群集。各伺服器群集可被連接到PBS網路的其他客 15戶視為一組單一伺服器。此實施例可提供負載平衡（其可改 進性能）且故障回復能力以將，例如，伺服器或者其他失效 硬體、伺服器失效軟體、或者連接失效回復。此外，該群 春 集可被使用於這些實施例中而可選擇性地從群集連接或者 不連接一伺服器，其有效地將它從PBS網路分離。 2〇 為形成一群集，群集中之各伺服器包含將軟體聚集以 檢測缺陷，進行失靈超越操作，且進行負載平衡操作。群 集軟體也可包含構件而從群集支援可選擇性之伺服器的連 接/不連接，其將從PBS網路有效地增加/移除它們。適當的 群集軟體是商業上可得自使用於伺服器上的許多操作系統 22 1266498 。對於硬體’群集中飼服器是經由在群集飼服器之間被使 用於通訊/詢關網路(―般與被客彳所使狀網路分離）而 被互連。硬體也可包含多餘的儲存褒置，其經由直接地連 接或者經由-組或者多組中枢器而被群集中之任何伺服器 5 所共用。 第6B圖展示依據本發明_實_之_組組態單元㈣ ’其可被使用以製作-組或者多組組態單元‘Ου(第竭） 。於k貝轭例中’組態單元63Β包含一組飼服器％，其具有 -組附帶料單元67而供使用作為⑽單元。伺服祕包 φ 10含PBS界面65以供用於在PBS網路之上傳送資料。儲存單元 67可利用一組或者多組硬碟驅動、磁帶驅動等等被製作， 且-般經由各種型式之界面與伺服器66通訊，該等界面如 :小電腦系統界面（SCSI)(例如細年如…日資訊科技標準 組織，INCITS，T10工作草案頒布iSCSI結構模式_3)，網 15際網路SCSI(lSCSI)界面（例如，2003年！月19日網際網路工 矛王工作小組(IETF)之IP儲存工作群組頒布之iscsi草案#2⑴ ，光纖通道(FC)界面（例如，於·2年12月12日頒布之供用 # 於SCSI(FCP_3)之FC協定之修訂版〇)等等。操作時，被儲存 單兀67所儲存之|訊是可供用於經由伺服器的被連接到 2〇 PBS網路的其他單元。 第6C圖展示組悲單元63c之實施例，其可被使用以製 作=組或者多組組態單元6ν63γ⑽圖）。於這實施例中，
組悲早兀63C利用-組具有PBS界面65之儲存單元（亦即，沒 有伺服器被呈現）而被製作。組態單元63C可被使用作為PBS 23 1266498 網路60中之一組NAS單元。例如，PBS網路60可包含一組具 _ 有組態單元63C之邊緣節點，而其餘的邊緣節點具有相同於 組態單元63A之組態單元。這組態允許所有其他的邊緣節點 經由PBS網路60中之光通道而直接地存取儲存單元。但是， 5於這NAS應用中，儲存訊務被添加至所有其他的PBS訊務， 其可能減少P B S網路之性能。 於另一組組悲中，組悲單元63C可被使用以製作pbs網 路60中之所有的組態單元63ι-63γ，因而PBS網路6〇功能相 似於一組SAN。於這組態中，PBS網路6〇提供一組被指定以 修 10儲存訊務之網路。其他的網路(例如，第6圖之網路13i-13n) 接著可經由一組邊緣節點之出口能力而存取pBs網路6〇中 可用的儲存部。 弟7圖展示依據本發明一實施例之一組可重組態多伺 服态/PBS邊緣郎點單元7〇之模組。於這實施例中，單元7〇 15包含一組光學1/0卡或者具有一組PBS光學埠72之模組71， 一組既有界面卡或者具有一組既有埠口 74之模組73，四組 組態模組75r754(亦即，於這實施例中是伺服器卡或者模組 · )，一組基板77，連接器78ι-78ό(於第7圖中僅可見連接器 78i-783)以及一組框架79。於一些實施例中，單元7〇可以包 20含少於或者多於四組之伺服器模組。於其他實施例中，單 元70可能不同於第7圖展示之實施例被組態。 下面將配合第8和8A圖說明光學I/O模組71之實施例。 於這實施例中，既有界面卡73是使用一組GbE乙太協 定與一組LER或者其他的lan/WAN網路通訊之一組十億 24 1266498 位兀乙太（GbE)卡。於其他實施例中，不同的既有協定可被 / 使用。 於這實施例中，伺服器模組75r754是自足式高速伺服 器模組，其中一組單一或者多伺服器被製作作為一組單一 5 整合模組。 於一些灵加例中，基板79包含一組具有緩衝器且耳有 電氣匯流排（參看第8圖）、電源供應、控制等等之電子式六 換結構，相似於那些商業上被使用之可用的葉片伺服器系 統。於一實施例中，電氣匯流排支援一星式或者雙星式網 春 10路抬撲以切換至適當的電氣界面，例如，伺服器模組中之 週邊構件互連(PCI)(例如，PCI規格ν2·2,丨㈣年丨月^曰） 或者PCI-Express(例如，PCKX規格v丨〇，1999年9月27曰） ，InfiniBand®(例如，InfiniBand®1〇規格，2〇〇〇年1〇月24 曰）界面。於其他貫施例中’基板可包含其他型式的接線交 15換結構。此處使用之接線交換結構也可是光學交換釺構戋 者光學和電氣交換結構之組合。 單元70之這些it件被互連，如下所示。光學1/〇模組7ι φ 、既有界面模組73以及伺服器模組75广754經由連接器 MW被連接到基板77(以及上述之電氣交換結構83〇)。光 20學埠72被連接到-組PBS網路(例如，第6圖之哪網路叫 。既有埠口 74被連接到一組既有網路或者ler(例如，第6 圖）。框架79覆蓋且實際地支撐模組、連接器以及基板。框 架79同時也包含其他的單元(例如，電源供應、冷卻風扇或 者風扇等等），其未被展示於第7圖中以避免混淆本發明。 25 1266498 操作時，單元7G可操作如習見的多伺服器單元而提供 服務至独合於既有網路之客戶。例如，於-實施例中:、 在客戶和舰器模組之間的資料訊務（亦即，伺服器模,且 75l-754之-組)可經由既有界面模組乃、基板77以及伺服哭 模組Μ4之適當的伺服器被攜帶，如習見的多伺服器單 元。 此外，-伺服器模組（亦即，伺服器模組A%之—组 )可以經由PBS網路和光侧模組71而提供服務至客戶。作
是，不同於習見的多飼服器單元，光學1/〇模組71從客戶 1〇接收先學叢發，其接著被0Έ轉換、解訊框、且被處 理丨如先前對於PBS網路1〇之一組入口節點之說明（第_ 光學I/O模組7卜以—伺服器模組在基板π之上傳送資 凡之相同方式’經由基板77提供所有必須的資訊，以引導 進入的訊務至適當的伺服器模组(亦即，伺服器模組A-% 15 之一組
相似地，單兀70之伺服器模組提供所有必須的資訊經 由基板77、光學I/O模組71以及pBS網路至客戶。不同於習 見的夕伺服态單兀，以大致地如先前供用於pBS網路1〇(第i 圖）之入口節點說明之相同方式，單元70之光學I/O模組71 2〇從一組或者多組伺服器模組而統計地多工化進入的訊務流 里（例如，1P封包，乙太訊框）以形成PBS控制和資料叢發。 PBS叢發接著被成框、被安排、被E-0轉換且經由PBS網路 被傳輸至客戶，如先前對於PBS網路1〇之說明。 即將、纟k由PB S網路從用以傳送至目的地之既有網路進 26 1266498 入單元70之訊務在既有埠口 74被單元7〇所接收。如先前之 ， 說明，既有網路可使用一組習見的網路協定，例如，Tcp/Ip 或者乙太協定。於這實施例中，既有網路是一組電氣〇1)]£ 網路，雖然其他的接線或者無線網路亦可被使用於其他實 5施例中。，既有界面模組73在既有埠口 74以如任何伺服器 模組在基板77之上傳送資訊相同方式經由基板77傳輸被接 收之資訊至光學I/O模組71。光學I/O模組71從既有界面模組 73以大致如先前對於PBS網路1〇(第丨圖）入口節點之說明相 同方式形成該資訊成為PBS叢發。PBS叢發接著被安排、被 · 10 E-0轉換且經由PBS網路被傳輸至客戶，如先前對於ρΒ§網 路10之說明。 相反地，即將經由PBS網路從用以傳送至目的地之既有 網路進入單元70之訊務在PBS光學埠72以光學控制和資料 PBS叢發之型式被單元7〇所接收。光學1/〇模組71將在pBs 光+皐被接收之光學控制和資料叢發加以Ο-E轉換，將 PBS叢發加以解訊框，且將pBS控制和資料叢發解多工成為 包含，例如，任何IP封包及/或乙太訊框之個別的資料流。 · 接著’個別的資料流經由基板77被傳送至既有界面模組73 。既有界面模組73接著傳送該個別的訊務資料流至既有網 20 路。 第8圖展示光學I/O模組71(第7圖），依據本發明一實施 例。於這實施例中，光學I/O模組71包含一組網路處理器單 兀802(廷單元可以具有多數個網路處理器）、一組匯流排橋 804、一紐佇列單元806、一組訊框單元808(具有訊框器和 27 1266498 解訊框器功能，如區塊808ι和8082之指示）、一組E-Ο界面81〇 、一組Ο-E界面單元816、一組網路處理器緩衝器820、一組 訊務形成器824以及一組訊務形成器緩衝器826。於一實施 例中，背板交換結構830包含一組PCI表示匯流排，雖然任 5 何其他適當的匯流排可以被使用於其他實施例中。因此， 匯流排橋804可使用一種商業上可用的PCI橋裝置或者晶片 組而被製作。 於這實施例中，這些光學I/O單元71元件被互連，如下 所述。匯流排橋804被連接到背板交換結構830以經由互連 鲁 10 部838而支援平行雙向訊務。匯流排橋804同時也經由電氣 互連部839被連接到訊務成形器824。為清楚起見，第8圖之 電氣互連部838、839以及其他信號互連部以單一互連接線 展示（即使該連接可能包含許多信號互連接線）。 訊務成形器824經由互連部840和841分別地被連接到 15網路處理器單元802和緩衝器826。網路處理器單元8〇2經由 互連部842和843分別地被連接到佇列單元8〇6和緩衝器82〇 。仔列單元806接著經由互連部844被連接到PBS訊框器/解 _ 訊框器單元8〇8。 如第8A圖所展示，於一些實施例中，網路處理器單元 2〇 802包含一組入口網路處理器860和一組出口網路處理器 862。因此，於光學1/〇模組乃之一些實施例中，互連部料^ 和842被連接到入口網路處理器86〇。 進步地，如第8 A圖所展示，於一些實施例中，佇列 單元806可包含資料佇列87〇和872、一組控制佇列gw以及 28 1266498 一組被耗合至件列870、872以及m輸出琿之電氣開關或者 .· 解多工器876。因此，於-些實施例中，仔列87〇、872以及 874之輸人埠經由開誠者多未展示出）被連接到互連 部842。此外，於一些實施例中，開關876輸出淳可被連接 5 到互連部844。 於其他實施例中，不同數目的處理器（例如，一組單一 處理器）可被使用於網路處理器單元8〇2。進一步地，於一 些貫施例中，不同數目的佇列可被使用於佇列單元8〇6。例 如，彳τ列單兀不需要包含一組特定控制佇列及/或兩組資料 · 10佇列。多數個佇列可被使用以提供用於建構具有不同性質（ 例如不同優先順序）之多數個叢發的儲存部。 再芩看第8圖，PBS訊框器單元8〇8經由互連部846被連 接到E-0界面810。E-0界面810接著經由互連部848被連接 到其餘之PBS網路60(第6圖）。Ο-E界面816經由互連部85〇 15 被連接到其餘之PBS網路60。Ο-E界面816也經由互連部852 被連接到成框為單元808。訊框器單元808也經由互連部854 被連接到網路處理器單元8〇2。於一實施例中，互連部864 φ 被連接到網路處理器862(第8A圖）。網路處理器單元802經 由互連部856被連接到匯流排橋8〇4。下面將配合第9和10圖 20之光學1/0模組71說明傳送資訊至/自PBS網路之操作。 參看第8和9圖，光學I/O模組71進行PBS出口操作（亦即 ，從PBS網路傳送資訊至既有網路及/或單元7〇之伺服器模 組（第7圖），如下所述;>。光學1/0模組71轉換從PBS網路經由 互連部850被接收之光學PBS叢發成為電氣信號。於這實 29 1266498 施例中，O-E界面816進行O-E轉換。區塊902表示這操作 流程。 所接收之被Ο-E轉換PBS叢發接著被解訊框。於這實施 例中，§孔框态單元808從Ο-E界面816經由互連部852接收被 5 〇·Ε轉換之PBS叢發且將PBS叢發解訊框。例如，於一實施 例中’ PBS叢發可以被形成訊框，如上述美國專利申請序號 (代理人編號42P15725)案之說明。於其他實施例中’不同的 訊框格式可以被使用。區塊9〇4表示這操作流程。 包含於PBS叢發之資訊接著被處理。於這實施例中，網 10路處理為單元802從訊框器單元808經由互連部854而接收 被解訊框之PBS叢發且進行處理。例如，於一些實施例中， 網路處理器單元802可抽取位址和有效載荷資訊、進行標頭 及域有效載荷資訊之錯誤更正、連接有效載荷、重組合被 分割之有效載荷，等等。在上面處理操作時，網路處理器 15單元8〇2可使用緩衝器820以暫時地儲存資訊。於一實施例 中出，罔路處理益862(第8八圖）處理被解訊框之叢發。這 操作流程以區塊9〇6表示。 20
—被處理之貝δί1接著經由背板交換結構83〇被傳輸。於 貝施例中，匯流排橋_從網路處理器單it8G2經由互連 6而接收被處理之資訊且以適當格式經由背板交換結 專輸/貝Λ至適當目的地，且具有適當的匯流排控制 號(例如，依據m協定）。資訊目的地可以是，例如，被 接到既有網路(於f訊被傳輸至既有界 c 或者簡模組叫鶴模組叫化—組）= 兄置 30 1266498 這操作流程以區塊908表示。 · 參看第8和10圖，光學I/O模組71進行pBS入口操作；亦 即，從既有網路及/或單元70之伺服器模組而傳送資訊至 PBS網路（第7圖），如下所述。光學1/〇模組71接收以電氣信 5號型式在PBS網路6〇之上（第6圖）被傳輪之資訊。於這實施 例中，匯流排橋804從背板交換結構經由互連部838而接收 資訊。於這實施例中，這資訊可經由既有界面73而來自既 有網路或者來自伺服器模組75r754之一組（第7圖）。這操作 流程以區塊1002表示。 1 〇 被接收之資訊接著被成型以幫助改進PBS網路60中之 訊務流量（第6圖）。於這實施例中，訊務成形器824從匯流排 橋804經由互連部839接收資訊且將該資訊成型。例如，於 一實施例中，訊務成形器824於資訊上進行操作以減低因自 我相似效應導致的進入訊務流量之相關性結構以及長期相 15依性。訊務成形器824可被組態以進行任何適當的訊務成形 演算法或者習知技術。訊務成形器824可使用緩衝器826以 暫時地儲存資訊同時進行訊務成形操作。這操作流程以區 春 塊904表示。 被形成之資訊接著被形成為PBS叢發。於這實施例中， 20網路處理器單元8〇2經由互連部840從訊務成形器824接收 被形成之資訊。網路處理器單元8〇2接著處理該資訊以形成 且安排PBS控制和資料叢發，如上面對於PBs網路1〇之入口 節點所述（第1圖）。於其他實施例中，資訊被組合成為任何 將在光學叢發網路（不必然是PBS網路）之上被傳輸之適當 31 1266498 地被群集之格式。於一實施例中，入口網路處理器86〇(第 · 8A圖）處J里訊務成型資訊。進一步地，於這實施例中，網路 處理器單元802使用佇列單元8〇6以當它們被形成時而儲存 控制和資料叢發且直至它們被安排以在pBS網路之上傳輸 5為止。這操作流程以區塊1006表示。 該叢發接著被包容於訊框以在PBS網路之上傳輸。於這 實施例中，訊框器單元808經由互連部844從佇列單元8〇6接 收该叢發且進行訊框操作。於一實施例中，該叢發被形成 訊框，如上述美國專利申請序號（代理人編號42pi5725)案之 · 10 說明。於其他貫施例中，不同的訊框格式可被使用。這操 作流程以區塊1008表示。 被形成訊框之叢發接著被轉換為光學信號且在被安排 的時間被傳輸於PBS網路之上。於這實施例中，E-0界面810 從訊框器單元808經由互連部846而接收被形成訊框之叢發 15 (亦即，PBS控制和資料叢發）。E-0界面810接著進行該E-0
轉換且在被安排時間以及於被保留之PBS網路的PBS TDM 通道傳輸該光學信號。這操作流程以區塊1010和1012表示 · 〇 用以製作光叢發交換網路之方法和裝置的實施例在此 20 處被說明。於上面之說明中，許多特定細節被設定以提供 本發明實施例之完全了解。但是，熟習本技術者將明白， 本發明實施例可被實施而不限於一處或者多處特定細節， 或者可使用其他方法、構件、材料等等。於其他的實例中 ，習知的結構、材料或者操作不被展示或者詳細說明以避 32 1266498 免混淆本說明。 考王'^之5兄明，如“一實施例”或者“一組實施例，，意 二合該實施例而被說明的—特點、結構或者特性包含於 少;^例中。因此，出現於本說明中之詞組 ;Λ 例中’，或者“於—組實施例”不必定皆指示相 同貫施例。旻谁一半 V也，於一組或者多組實施例中之特點 '或者特性可叫何適當的光學方讀組合。 口此本發明實施例可以被使用作為或支援於一些型 10 15
^ 核例如，電腦CPU或者模組處理器）上被執行，
或者在機杰可讀取媒體之上或者之内被製作或者被實施之 軟體程式。該機器可讀取媒體包含以機器（例如，電腦)可讀 取型式而儲存或者傳輪資訊之任何機構。例如，機器可讀 取媒體可包含例如，—組唯讀記憶體(rqm)組隨機存 取記憶體(RAM)組磁销存制；—組光學儲存媒體 ;以及-組快閃記憶财置料。此外，機器可讀取媒體 可包含被傳輸信號，例如，電氣、光學、聽覺或者其他型 式之被傳輸信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號等等 於上述說明中，本發明實施例已被說明。但是，其明 20顯地可有各種修改和改變而不脫離本發明附加申請專利範 圍設定之精神和範疇。因此說明和圖形僅供用於展示而非 限制。 【圖式簡單説明】 第1圖是簡化方塊圖，其展示依據本發明—實施例之具 33 1266498 有可變化時槽供應的光叢發交換(PBS)網路。 第2圖是展示依據本發明一實施例之PBS網路操作的簡 化流程圖。 第3圖是展示依據本發明一實施例之供使用於PBS網路 5 中之交換節點模組的方塊圖。 第4A-4B圖是展示依據本發明一實施例之供使用於 PBS網路中之光學資料和控制叢發格式的圖形。 第5圖是展示依據本發明一實施例之交換節點模組操 作的流程圖。 10 第6圖是展示依據本發明一實施例之具有伺服器邊緣 節點的PBS網路之圖形。 第6A-6C圖是展示依據本發明實施例在第6圖展示之組 態單元的圖形。 第7圖是展示依據本發明一實施例之多伺服器/PBS邊 15 緣節點單元的圖形。 第8圖是展示依據本發明實施例在第7圖展示之光學 I/O卡的方塊圖。 第8A圖是展示依據本發明一實施例在第8圖展示之網 路處理器單元和佇列單元之更詳細的方塊圖。 20 第9圖是展示依據本發明一實施例之出口操作流的流 程圖。 第10圖是展示依據本發明一實施例之入口操作流的流 程圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 1266498 10…光叢發交換(PBS)網路 60"PBS網路 13r13N···局部區域網路(LAN) 61r61y…邊緣節點 15r15M···入口節點 62r62x--LER 17r17i/·•交換節點 63r63Y…組態單元 18r18K···出 口節點 65".PBS 界面 20-26"_PBS網路操作流程步驟 66···伺服器 30r30A…光學波長分割解多 67…附帶儲存單元 工器 70…邊緣節點單元 32r32B…光叢發開關交換 71...PBS光學埠模組 34r34A…光學波長分割多工器 72-..PBS光學埠 36…光學至電氣信號轉換器 73…既有埠口模組 37…控制單元 74···既有埠口 38…電氣至光學信號轉換器 75r754…組態模組 40…開始保護帶 77…基板 41…IP有效載荷資料片段 78r786···連接器 42···ΙΡ檔頭片段 79···框架 43…有效載荷同步片段 802…網路處理器單元 44…末端保護帶 804···匯流排橋 45…標記資料片段 806…佇列單元 46…開始保護帶 808···訊框單元 47…ΕΡ標記資料片段 810··Έ-Ο 界面 48…標記同步片段 816…Ο-E界面單元 49···末端保護帶 820…網路處理器緩衝器 51 - 5 9…模組操作流程步驟 824···訊務形成器
35 1266498 826···訊務形成器緩衝器 830···背板交換結構 838···互連部 839···電氣互連部 840、841……互連部 842、843···互連部 844···互連部 860···入口網路處理器 862…出口網路處理器 870、872…資料佇列 874···控制佇列 875···控制佇列 876···解多工器 902-908…PBS出口操作流程 步驟 1002-1012."PBS入口操作流程 步驟
36

Claims (1)

1266498 拾、申請專利範圍： 1· 一種光學網路之系統，其包含： -組背板’纟包含具有_接線通訊通道之交換結媾 ，该接線通通道彳疋供一媒體以傳輸資訊； 5 一組組態單元模組，其被耦合至該接線通訊通道以 經由該接線通訊通道而傳輸封包； -組既有界面模組，其被輕合至該接線通訊通道，该 既有界面模組包含_合至—組既有網路之璋口，·以及 · 一組光學輸入/輸出（I/O)模組，其被耦合至該接線 10 通訊通道，該光學1/0模組包含被耦合至一光學網路之 一組琿口，該光學I/O模組聚集從該接線通訊通道被接 收之封包成為一組叢發且經由該光學網路而光學地傳 輸該叢發。 2.如申請專利範圍第1項之系統，其中該組態單元模組是 15 被耦合至該接線通訊通道之多數個組態單元模組之部 份，以經由該接線通訊通道而傳輪封包。 3·如申請專利範圍第1項之系統，其中該等封包是選自包 · 含網際網路協定（IP)封包、乙太訊框以及同步光學網路 (SONET)訊框之族群。 20 4·如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學網路是一組 光叢發交換網路。 5·如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學I/O模組包含： 一組匯流排橋接器，其被耦合至該接線通訊通道以 從該接線通訊通道而接收封包； 37 1266498 一組網路處理器單元，其被耦合至該匯流排橋接器 ，該網路處理器單元聚集經由該匯流排橋接器被接收之 封包成為一組叢發； 一組訊框器單元，其被耦合至該網路處理器單元， 5 其中該訊框器單元將該叢發裝入一組光學網路訊框内 ;以及 一組光學輸出界面，其被耦合至該訊框器單元及該 光學網路，其中光學輸出界面經由該光學網路而傳輸包 含該光學網路訊框之一組光學信號。 10 6.如申請專利範圍第5項之系統，其中該網路處理單元使 用統計多工技術以聚集封包。 7.如申請專利範圍第5項之系統，其進一步地包含一組被 耦合至該匯流排橋接器和該網路處理單元之訊務成形 器。 15 8.如申請專利範圍第5項之系統，其進一步地包含一組仔 列單元，其被耦合至該訊框器單元和該網路處理單元， 其中該佇列單元儲存叢發直至它們被安排經由該光學 網路被傳輸為止。 9. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該網路處理器單元 20 形成一組第一叢發和一組第二叢發，其中第一叢發包含 經由該光學系統而安排路徑傳送該第二叢發之資訊。 10. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該光學I/O模組進一 步地包含： 一組被耦合至該訊框器單元和該光學網路之光學 38 1266498 輸入界面，其中該光學輸入界面轉換一組包含從該光學 網路被接收之光學網路訊框的光學叢發信號成為包含 該光學網路訊框貢訊之一組電氣信號。 11. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該訊框器單元也將 5 來自該光學輸入界面之該光學網路訊框資訊解訊框。 12. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該網路處理器也處 理來自該訊框單元之該被解訊框之資訊以決定該資訊 目的地。 13. 如申請專利範圍第12項之系統，其中該匯流排橋接器也 10 經由該接線通訊通道傳輸來自該網路處理器之包含被 處理資訊的封包至該資訊目的地。 14. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該等多數個組態單 元模組包含一組儲存模組。 15. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該等多數個組態單 15 元模組包含一組含有一伺服器之伺服器模組。 16. 如申請專利範圍第15項之系統，.其中該伺服器模組包含 一組儲存單元，其被耦合至該伺服器模組之伺服器。 17. 如申請專利範圍第16項之系統，其中該儲存單元經由一 組纖維通道(FC)界面被耦合至該伺服器。 20 18.如申請專利範圍第15項之系統，其中該伺服器模組包含 多數組伺服器。 19. 如申請專利範圍第18項之系統，其中該等多數組伺服器 之至少一組伺服器是一伺服器群集之部份。 20. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該交換結構包含一 1266498 組光學交換結構。 21. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該交換結構包含一 組電氣交換結構。 22. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該等多數個組態單 5 元模組是可重組態的。 23. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學網路是一組 波長分割多工(WDM)網路。 24. —種光學網路之方法，其包含下列步驟： 轉換一組光學叢發信號成為一組電氣叢發信號，其 10 中該光學叢發信號利用該光學網路之邊緣節點系統而 從光學網路被接收，該邊緣節點系統包含一組組態單元 模組，其被連接到一組包含具有接線通訊通道之交換結 構之背板； 處理該電氣叢發信號以得到資料以及該資料之目 15 的地；並且 當目的地是組態單元模組時，則經由該接線通訊通 道而傳輸包含被處理資訊的封包至該組態單元模組。 25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該組態單元模組是 多數個組態單元模組之部份，其被耦合至該接線通訊通 20 道以接收經由接線通訊通道被傳輸之封包。 26. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該目的地被連接到 耗合至邊緣節點系統之另一網路。 27. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該封包是選自包含 網際網路協定（IP)封包、乙太訊框以及同步光學網路 1266498 (SONET)訊框之族群。 28. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該光學網路是一組 光叢發交換(PBS)網路。 29. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該等多數個組態單 5 元模組包含一組儲存模組。 30. 如申請專利範圍第25項之方法，其中該等多數個組態單 元模組包含一組含有一伺服器之伺服器模組。 31. 如申請專利範圍第30項之方法，其中該伺服器模組包含 多數組伺服器。 10 32.如申請專利範圍第31項之方法，其中該等多數組伺服器 之至少一組伺服器是一伺服器群集之部份。 33. 如申請專利範圍第30項之方法，其中該伺服器模組包含 一組儲存單元，其被耦合至該伺服器模組之伺服器。 34. 如申請專利範圍第33項之方法，其中該儲存單元經由一 15 組纖維通道(FC)界面而被耦合至該伺服器。 35. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該交換結構包含一 組光學交換結構。 36. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該交換結構包含一 組電氣交換結構。 20 37.如申請專利範圍第25項之方法，其中該等多數個組態單 元模組是可重組態的。 38. 如申請專利範圍第24項之方法，其中該光學網路是一組 波長分割多工(WDM)網路。 39. —種光學網路之系統，其包含： 41 1266498 一組第一網路；以及 一組光學網路，其耦合至該第一網路，兮 、 κ+網路 進一步地包含一組邊緣節點，其包含： 5 10 一組背板，其包含具有一接線通訊通道之交換鈇 ，该接線通訊通道提供一媒體以傳輸資訊； 、 一組組態單元模組，其被耦合至該接線通訊通、曾 經由该接線通訊通道而傳輸封包； 一組既有界面模組，其被耦合至該接線通訊通道，上 既有界面模組包含被搞合至一組既有網路之埠口、 Λ
’以及 一組光學輸入/輸出（I/O)模組，其被耦合至該接線 通訊通道，該光學I/O模組包含被耦合至該光學網路之 一組埠口，該光學I/O模組聚集從該接線通訊通道被= 收之封包成為一組叢發且經由該光學網路而光學地傳 輸該叢發。 15 40·如申請專利範圍第39項之系統，該組態單元模組是被柄
合至該接線通訊通道之多數個組態單元模組之〜組乂 經由該接線通訊通道而傳輸封包。 41·如申請專利範圍第39項之系統，其中該等封包是選自包 含網際網路協定(IP)封包以及乙太訊框之族群。込° 2〇 42.如申請專利範圍第39項之系統，其中該光學網路是一組 光叢發交換網路。 、 43.如申請專利範圍第39項之系統，其中該光學1/〇模组包 含： 、、 一組匯流排橋接器，其耦合至該接線通訊通道以從 42 1266498 接線通訊通道而接收封包； 一組網路處理器單元，其被耦合至該匯流排橋接器 ，其中該網路處理器單元聚集經由該匯流排橋接器被接 收之封包成為一組叢發； 5 一組訊框器單元，其被耦合至該網路處理器單元，其 中該訊框器單元將該叢發裝入一組光學網路訊框；以及 一組光學輸出界面，其耦合至該訊框器單元和該光 學網路，其中光學輸出界面經由該光學網路而傳輸包含 該光學網路訊框之一組光學信號。 10 44.如申請專利範圍第43項之系統，其中該網路處理單元使 用統計多工技術以聚集封包。 45.如申請專利範圍第43項之系統，其進一步地包含一組被 耦合至該匯流排橋接器和該網路處理單元之訊務成形 器。 15 46.如申請專利範圍第43項之系統，其進一步地包含一組佇 列單元，其被耦合至該訊框器單元和該網路處理單元， 其中該佇列單元儲存叢發直至它們被安排經由該光學 網路被傳輸為止。 47. 如申請專利範圍第43項之系統，其中該網路處理器單元 20 形成一組第一叢發和一組第二叢發，其中第一叢發包含 經由該光學系統而安排路徑傳送該第二叢發之資訊。 48. 如申請專利範圍第43項之系統，其中該光學I/O模組進 一步地包含： 一組被耦合至該訊框器單元和該光學網路之光學 1266498 輸入界面，其中該光學輸入界面轉換一組包含從該光學 網路被接收之光學網路訊框的光學叢發信號成為包含 該光學網路訊框貢訊之一組電氣信號。 49. 如申請專利範圍第48項之系統，其中該訊框器單元也將 5 來自該光學輸入界面之該光學網路訊框資訊解訊框。 50. 如申請專利範圍第49項之系統，其中該網路處理器也處 理來自該訊框單元之該被解訊框之資訊以決定該資訊 目的地。 51. 如申請專利範圍第50項之系統，其中該匯流排橋接器也 10 經由該接線通訊通道傳輸來自該網路處理器之包含被 處理資訊的封包至該資訊目的地。 52. 如申請專利範圍第40項之系統，其中該等多數個組態單 元模組包含一組儲存模組。 53. 如申請專利範圍第40項之系統，其中該等多數個組態單 15 元模組包含一組含有一伺服器之伺服器模組。 54. 如申請專利範圍第53項之系統，其中該伺服器模組包含 多數組伺服器。 55. 如申請專利範圍第54項之系統，其中該等多數組伺服器 之至少一組伺服器是一伺服器群集之部份。 20 56.如申請專利範圍第53項之系統，其中該伺服器模組包含 一組儲存單元，其被耦合至該伺服器模組之伺服器。 57. 如申請專利範圍第56項之系統，其中該儲存單元經由一 組纖維通道(FC)界面被耦合至該伺服器。 58. 如申請專利範圍第39項之系統，其中該交換結構包含一 44 1266498 組光學交換結構。 59. 如申請專利範圍第39項之系統，其中該交換結構包含一 組電氣交換結構。 60. 如申請專利範圍第40項之系統，其中該等多數個組態單 5 元模組是可重組態的。 61. 如申請專利範圍第39項之系統，其中該光學網路是一組 波長分割多工(WDM)網路。 62. —種傳送資訊之方法，該方法包含： 可選擇性地利用一組光學網路之一邊緣節點裝置 10 從一接線通訊匯流排而聚集封包以形成一組叢發，該邊 緣節點裝置包含一組被連接到一背板之組態單元模組， 該背板包含一組含有接線通訊匯流排之交換結構；並且 經由該光學網路之上光學地傳輸該叢發。 63. 如申請專利範圍第62項之方法，其中該組態單元模組是 15 多數個組態單元模組之一組，其被耦合至該接線通訊匯 流排以經由該接線通訊匯流排之上傳輸封包。 64. 如申請專利範圍第62項之方法，其中該封包從被連接到 該邊緣節點裝置之另一網路被接收。 65. 如申請專利範圍第62項之方法，其中該封包是選自包含 20 網際網路協定（IP)封包和乙太訊框，乙太訊框和同步光 學網路(SONET)訊框之族群。 66. 如申請專利範圍第62項之方法，其中聚集被接收封包包 含形成一組第一叢發和一組第二叢發，該第一叢發包含 經由該光學網路而安排路徑傳送該第二叢發之資訊。 45 1266498 67. 如申請專利範圍第63項之方法，其中該等多數個組態單 元模組包含一組儲存模組。 68. 如申請專利範圍第63項之方法，其中該等多數個組態單 元模組包含一組含有一伺服器之伺服器模組。 5 69.如申請專利範圍第項之68方法，其中該伺服器模組包含 多數組伺服器。 70. 如申請專利範圍第項之69方法，其中該等多數組伺服器 之至少一組伺服器是一伺服器群集之部份。 71. 如申請專利範圍第68項之方法，其中該伺服器模組包含 10 一組儲存單元，其被耦合至該伺服器模組之伺服器。 72. 如申請專利範圍第71項之方法，其中該儲存單元經由一 組纖維通道(FC)界面而被耦合至該伺服器。 73. 如申請專利範圍第62項之方法，其中該交換結構包含一 組光學交換結構。 15 74.如申請專利範圍第62項之方法，其中該交換結構包含一 組電氣交換結構。 75. 如申請專利範圍第63項之方法，其中該等多數個組態單 元模組是可重組態的。 76. 如申請專利範圍第62項之方法，其中該光學網路是一組 20 波長分割多工(WDM)網路。 1266498 柒、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 10…光叢發交換(PBS)網路 13Γ13Ν…局部區域網路(LAN) 15r15M···入口節點 交換節點 18r18K…出口節點 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
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