荆 倩，沈三民

(中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原 030051)

近些年，全球数据中心网络[1]的流量保持超高速增长。根据思科公司的技术白皮书，在所有增长率方面，数据中心内部流量占77%。随着数据中心内交换流量的不断增加，亟需实现数据中心网络更低延迟的互连结构。

传统的多层拓扑结构正在被扁平化的全对分带宽架构所取代[2]，如叶脊式架构，这种拓扑结构支持扩展到更高的端口数，同时提供完整的对分带宽。由于所有路径都是等距的且长度最短，因此，能够实现较低的机架间延迟[3]。然而，带宽扩展受到电子芯片上高速信号引脚数量的限制[4]。利用波分复用(WDM)技术的光交换网络能够有效提高传输容量的量级，突破对分带宽的瓶颈，例如c-Through[5]、ROSA[6]等，这些技术方案可以增加数据中心网络的对分带宽，降低成本和延迟。在控制平面方面，使用复杂的调度算法估计流量需求可以提高线路利用率，但会进一步增加交换路径确认信令所造成的双向延迟和处理开销。

光交换机能够处理迅速变换的突发流量，数据包被转发到交换机且不用等待确认信令，并有效预测交换路径。但难题是如何建立能够在分组时标上操作的控制平面。为了避免对全局调度的需求，有些方案[7-8]使用波长路由的光网络架构。但该类方案的缺点是显著增加光学元件数量，尤其是需要使用成本较高的波长转换设备。此外，还有基于FPGA的集中式控制平面[9]，支持以75 ns的端到端延迟进行光分组交换。……