增量的高基数网络扩展的制作方法
【专利摘要】提供在诸如数据中心的环境中利用交换机和连接到那些交换机的设备的增量扩展的有效和高度可扩展的网络解决方案。实施方案可以利用多个交换机层。最初可以利用多个连接将两个不同层中的交换机组彼此连接。随着所述计算环境内的网络容量需求增加，额外交换机可添加到层。为了将所述添加的交换机连接到所述交换机网络，可利用冗余连接。将连接从一个交换机移动到另一交换机可以释放端口以将所述交换机层的一个中的添加的交换机连接到所述交换机网络。所述交换机层可以基于其中所述交换机层完全连接的克洛斯网络或包括层之间的超额配置的其它高基数或胖树拓扑。
【专利说明】增量的高基数网络扩展
[0001]发明背景
[0002]随着越来越多的应用和服务可经由诸如因特网的网络上得到，以及越来越多地利用诸如联网数据中心的源，越来越多的内容、应用和/或服务的提供商正在转向诸如云计算的技术和Web服务。在这样的环境中，用于提供对数据和/或电子资源的访问的硬件和/或软件通常需要具有可扩展性以满足各种用户在任何给定时间的需求。用户或客户通常将以租用、租借或以其它方式偿付对资源的访问，且因此不必购买和维护硬件和/或软件来提供对这些资源的访问。
[0003]存在使诸如数据中心和基于因特网协议(IP)的网络的资源能够按照各种用户的需要和应用的增加来扩展的各种方法。在某些情况下，这需要购买大量昂贵的硬件，这些硬件通常提供即刻需要的更多的容量。在其它情况下，可以使用不太昂贵的硬件设备，但为了处理常规的路由协议，需要扩展的设备的数量会相当大且安装复杂。对于要提供的大量资源，这会提供庞大的开支和开销，这在许多情况下是不可取的。
[0004]附图简述
[0005]将参考附图来描述根据本公开的各种实施方案，其中:
[0006]图1图示了各种实施方案可在其中实施的环境；
[0007]图2图示了根据各种实施方案可使用的高度连接的网络设计的实例；
[0008]图3(a)和图3(b)图示了根据各种实施方案可利用的克洛斯(Clos)网络风格的视图；
[0009]图4(a)和图4(b)图示了根据各种实施方案可使用的具有不同级别的超额配置的基于克洛斯的网络群组；
[0010]图5(a)和图5(b)图示了根据各种实施方案的被配置用于增量扩展的交换机网络；
[0011]图6(a)、6(b)和图6(c)图示了根据各种实施方案的被配置用于增量扩展的交换机网络；
[0012]图7(a)、7(b)和图7(c)图示了根据各种实施方案的被配置用于增量扩展的交换机网络；
[0013]图8(a)、图8(b)、8(c)和图8(d)图示了根据各种实施方案的被配置用于增量扩展的交换机网络；
[0014]图9图示了根据各种实施方案的用于实施增量扩展的示例性过程；以及
[0015]图10图示了根据各种实施方案的用于实施增量扩展的示例性过程。
[0016]图11图示了根据各种实施方案的用于实施增量扩展的示例性过程。
【具体实施方式】
[0017]根据本公开的各种实施方案的系统和方法可以克服在诸如数据中心、云计算或基于因特网协议(IP)的网络的环境中连接资源的常规方法中经历的一个或多个上述及其它缺陷。特别是，各种实施方案利用网络交换机群组或层和/或其它网络设备，其可以基于网络或数据中心需求的容量而随时间增量扩展。网络可以包括多层交换机。最初可以使用相邻层中各自交换机之间的冗余连接来连接相邻的交换机层。由于需要额外的容量，额外的交换机可被添加到交换机层。冗余连接可与其中一个层中的交换机断开并重新连接至所述层中的额外的交换机。通过一次一个交换机或端口地执行这个过程，可使对网络中链路带宽的影响最低。所述过程还可以打开交换机上的端口，这些交换机具有与各自交换机断开的连接；这些端口部分可被利用以连接相邻的交换机层中的额外的交换机。交换机层可以基于克洛斯网络拓扑，其中交换机层完全连接。其它高基数或胖树网络拓扑还将在本文找到应用。
[0018]如下关于各种实施方案所讨论和建议的，各种其它的优点和实施是可行的。
[0019]图1图示了根据各种实施方案的用于实施方面的环境100的实例。如将理解的，虽然是为了解释的目的使用了基于Web的环境，但是可适当地使用不同的环境以实施各种实施方案。所示的环境100包括测试或开发部分(或方)和生产部分这两者。生产部分包括电子客户端设备102，其可以包括可被操作来经由适当的网络104发送和接收请求、消息或信息以及将信息传送回用户设备的任何适当的设备。此类客户端设备的实例包括数据中心服务器、工作站、个人计算机、蜂窝电话、手持通讯设备、膝上型计算机、机顶盒、个人数据助理、电子书阅读器等等。所述网络可以包括任何适当的网络，包括企业内部网、因特网、蜂窝网络、局域网络或任何其它此类网络或其组合。用于此类系统的组件会至少部分取决于所选网络和/或环境的类型。通过此类网络通信的协议和组件是众所周知的，因而将不会在本文详细讨论。经由网络的通信可以通过有线或无线连接以及其组合来启用。在此实例中，所述网络包括因特网，同样环境包括用于接收请求且响应于此而供应内容的Web服务器106，然而如对于本领域的一个普通技术人员来说明显的是，对于其它网络，可使用替换设备达到类似的目的。
[0020]示例性环境包括至少一个应用服务器108和数据存储器110。应当理解，可以有若干应用服务器、应用层或其它元件、过程或组件，其可以是链状或以其它方式配置，其可以交互执行任务，诸如从适当的数据存储器获得数据。如本文所用，术语“数据存储器”是指在任何标准、分布式或集群式环境中能够存储、访问和检索数据的任何设备或设备的组合，其可能包括任何组合和数量的数据服务器、数据库、数据存储设备和数据存储介质。应用服务器可以包括任何适当的硬件和软件，其用于根据需要与数据存储器集成来为客户端设备运行一个或多个应用的各个方面、为应用处理大多数的数据访问和业务逻辑。应用服务器与数据存储器合作来提供访问控制服务，并能够生成将传输给用户的内容，诸如文本、图形、音频和/或视频，其在本实例中可能通过Web服务器以HTML、XML或另一种适当的结构化语言的形式供应给用户。客户端设备102和应用服务器108之间所有请求和响应的处理以及内容的传递可以由Web服务器来处理。应理解，因为本文讨论的结构化代码可在本文其它地方讨论的任何适当的设备或计算设备上运行，所以Web服务器和应用服务器不作要求且仅仅是示例组件。此外，环境可以按照这样的方式构建，所述方式是测试自动化框架可被提供作为用户或应用可以预约的服务。测试自动化框架可被提供作为本文所讨论的各种测试模式的任一模式的实施，然而各种其它实施也可被使用，如本文讨论或建议的。
[0021]所述环境还包括开发和/或测试方，其包括允许用户(诸如开发人员、数据管理员或测试人员)访问系统的用户设备118。用户设备118可以是任何适当的设备或机器，如上关于客户端设备102所描述的。环境还包括开发服务器120，其功能类似于应用服务器108，但(例如)通常在生产方部署和运行代码以及外部用户可访问代码之前在开发和测试期间运行代码。在一些实施方案中，应用服务器可以充当开发服务器，并且可能不使用单独的生产和测试存储。
[0022]数据存储器110可以包括用于存储与特定方面有关的数据的若干单独的数据表、数据库或其它数据存储机构和介质。例如，所示的数据存储器包括用于存储生产数据112和用户信息116的机构，对于生产方，生产数据112和用户信息116可用于供应内容。数据存储器还被示出包括用于存储测试数据114的机构，对于测试方，测试数据114可与用户信息一起使用。应当理解，可以有许多其它方面，这些方面可能需要被存储在数据存储器中，诸如有关页面图像信息和访问权限信息的方面，其可被存储在数据存储器110中任何上面列出的适当机构中或额外的机构中。数据存储器110通过与其相关联的逻辑可被操作来从应用服务器108或开发服务器120接收指令，并响应于此获得、更新或以其它方式处理数据。在一个实例中，用户可能会提交有关某一类型的项目的搜索请求。在这种情况下，数据存储器可能访问用户信息以验证用户的身份，并且可以访问目录详细信息以获得有关该类型的项目的信息。然后，所述信息可以(诸如)在用户通过用户设备102上的浏览器能够查阅的Web页上的结果列表中被返回给用户。可以在浏览器的专用网页或窗口中查阅所关注的特定项目的信息。
[0023]每个服务器通常都将包括为该服务器的一般管理和操作提供可运行的程序指令的操作系统，并且通常将包括存储指令的计算机可读介质，当服务器的处理器运行指令时，指令允许服务器执行其预定的功能。服务器的操作系统和一般功能的合适实施是已知的或可在市场上购得，并且易于由本领域的普通技术人员特别地按照本文的公开实施。
[0024]在一个实施方案中，环境是利用若干计算机系统和组件的分布式计算环境，这些系统和组件通过通信链路使用一个或多个计算机网络或直接连接来互连。然而，本领域的那些普通技术人员将理解，此类系统可在具有比图1中图示的组件更少或更多数量的组件的系统中发挥同样的作用。因此，图1中系统100的描绘本质上应被视为是说明性的，而不是对本公开的范围的限制。
[0025]环境(诸如图1所示的环境)可对电子交易市场或云计算有用，例如，其中多个主机可能被用来执行任务，诸如供应内容、运行大规模的计算或执行一些其它此类任务中的任一任务。这些主机的一些可以被配置来提供相同的功能，而其它服务器可能被配置来至少执行一些不同的功能。这些主机可以被组合在一起成为集群或其它功能群组以用于执行特定任务，诸如可以被提供作为数据中心、云计算提供或处理服务的一部分。在这种情况下，电子环境可能包括额外的组件和/或其它安排，诸如在下面详细讨论的图2的配置200中所示的那些。
[0026]例如，图2图示了表示传统的分层网络设计的示例性配置200，其可以用来将请求路由到特定的主机或其它此类设备，以便为用户或应用提供对各种分布式资源的访问。此实例示出了可用于数据中心的典型设计，其中源(诸如终端用户设备202或应用204)能经过网络206 (诸如因特网)发送请求，这些请求由数据中心的一个或多个组件接收。可以使用至少一个管理系统、组件或服务220来管理网络的各种组件的性质，诸如配置的实例等等。在这个实例中，多个核心交换机208中的一个经由网络接收请求，但应理解，如本领域中已知的网络和核心交换机之间可以有一些其它组件中的任一组件。由于传统的区分因素已实质上消失，术语“交换机”和“路由器”可以互换使用。为了清楚和解释的目的，本文件对术语“交换机”进行标准化，但应理解，所用的这个术语还包含为了此类目的的路由器和其它设备或组件。此外，交换机可以包括任何适当的交换机，诸如在OSI (开放系统互连)参考模型中的不同层级操作的多层交换机。
[0027]如图所示，每个核心交换机208能够与多个汇聚交换机210、212中的每个进行通信，汇聚交换机210、212在至少一些实施方案中被成对利用。在一个或多个交换机出现故障或以其它方式而不可用的情况下，成对利用汇聚交换机提供冗余能力，使得其它设备可以为连接的设备路由通信业务量。每对汇聚交换机210、212被连结到多个物理机柜214，其中每个通常包含柜顶式(TOR)或“接入”交换机216和多个物理主机218，诸如数据服务器和其它处理设备。如图所示，每个汇聚交换机可以连接到一些不同的机柜，每个机柜带有一些主机。层与层之间的链路可以各包括冗余链路或链路对以及通信业务量传入和传出的单独链路。如果网络利用冗余的I千兆以太网(GbE)链路，则例如每条冗余链路的总带宽是2GbE。
[0028]作为额外的好处，成对使用汇聚交换机使链路的能力在高峰时段期间能够被超出，例如，其中汇聚交换机都可以同时处理和路由通信业务量。基于诸如容量、端口数量等等的因素，每对汇聚交换机可以为专用的机柜数(诸如120个机柜)服务。在数据中心中可以有任何适当数量的汇聚交换机，诸如六个汇聚对。通过核心交换机可汇聚来自汇聚对的通信业务量，核心交换机可以使通信业务量“向数据中心上方传递并向数据中心外部”传递，诸如经过网络206传递回。在一些实施方案中，为了包括冗余的目的，也成对提供核心交换机。
[0029]在一些实施方案中，诸如用于高性能计算(HPC)或其它此类用途的高基数互联网络，每个物理机柜可以包含多个交换机。物理机柜中不是单个物理TOR交换机连接三十六个主机，而是例如机柜中三个交换机的每个可以用作本地TOR交换机来用于“逻辑”机柜(物理机柜的子机柜或来自多个机柜的设备(主机和/或交换机)的逻辑群组)，其中每个本地TOR交换机连接十二个主机。在不同的实施方案中，可以使用物理或无线交换机来实施逻辑机柜。在一些实施方案中，高性能计算机柜内的这些交换机的每个管理多达十二个服务器，但是数量可以取决于诸如每个交换机上的端口数量的因素发生改变。例如，如果交换机包含二十四个端口，那么那些端口的一半通常是面向主机的，而另一半将面向外部网络。例如，根据一个实施方案的设计可以利用七个机柜，每个中带有三个交换机，其中每个本地TOR交换机与十二个服务器(冗余地)进行通信，这大体上相当于二十一个单独的机柜，每个具有与十二个服务器通信的单个TOR交换机。在随后的附图和描述中，应当理解，可以在各种实施方案的范围内使用物理或逻辑机柜。
[0030]用于此类网络的连接方法在实施方案间会有所不同。例如，图3(a)和图3(b)图示了基于克洛斯网络拓扑方法的设计，其中有二十一个机柜，每个具有至少一个TOR交换机，并且每个TOR交换机连接到十二个主干交换机(spine switch)阵列,其通常位于另一个物理机柜中。主干交换机阵列对应于传统克洛斯网络设计中的“中心”级。由于有12个主机，就有至主干交换机的十二 个“向上”的连接和12个“向下”的连接。该设计因此提供了基于可重排的非阻塞克洛斯网络的高基数网络。[0031]提出的设计图示了两层折叠克洛斯网络。如在图3(a)的配置300中看到的，实际上存在两层交换机:主干交换机层和边缘交换机层。然而，边缘交换机中的三个可以用作将数据向上传递到网络的出口交换机。图3(b)因此图示了交换机的逻辑安排350，其可以被称为部署单元，所述部署单元示出了三个边缘交换机作为出口交换机，出口交换机位于交换机群组的“顶部”并将数据“向部署单元上方和向部署单元外部”传递。十二个主干交换机的每个可以被认为具有从逻辑“背”侧向外面向三个出口交换机中的一个的端口，但是三个交换机只是折叠表示中所示的二十四个边缘服务器中的一个。出口交换机只有从部署单元向外的唯一连接，而其余的边缘交换机具有到底层设备的连接。因此，从部署单元进入和出去的所有通信业务量通过三个出口交换机中的一个来路由，然而在不同的实施方案中可以使用不同数量的交换机。
[0032]即使网络可能会出现类似于图2的传统的以核心交换机为基础的设计，这个设计中的主干交换机充当核心交换机，但不具有任何传出连接。部署单元的层已完全网格化连接，然而，这由主干交换机提供。没有出口交换机的部署单元将充当没有任何外部连接的独立网络。因此，一些边缘交换机可以用作如图所示的出口交换机。否则，一些边缘交换机被图示在顶层上和一些在底层上的事实从关于主干交换机和其它边缘交换机的网络连接的角度看是毫无意义的，并且存在非常对称的行为。部署单元内的数据可以被推动穿过一些等距的、容错的路径，提供可重排的非阻塞行为。由于路径对称且等距，所有交换机可以按照相同的路由协议并均匀地展开通信业务量而没有很多开销或额外的逻辑。此外，在数据中心内可以将部署单元重复多次，例如，其中克洛斯风格的网络有效地管理数据中心中经过所有部署单元的通信业务量。
[0033]高基数网络或类似的胖树设计的优点是通过添加额外的部署单元可以很容易地扩展网络，每个部署单元使用诸如关于图2描述的汇聚结构连接。然而，潜在的缺点是扩展部署单元需要的设备的数量会非常快地增加，这会显著地增加网络的成本。在网络中大型数据交换机由利用高基数或其它此类实施中的商品交换机的设计所更换的实例中，设备的数量从大约十五个个交换机增加到大约七百到八百交换机。本文所使用的商品交换机一般不仅是指大规模生产的、现成的交换机，还是指低成本准时制生产(JIT)或按需生产商装配的交换机，其通常使用“商业芯片”或其它成本相对较低的材料。商品交换机通常比较简单，但也可以包含更复杂的专有交换机。
[0034]在这个实例中将大型交换机更换为一些更小的商品交换机，然而，第3层交换机的数量增加，在一个实施方案中第3层交换机使用大约50次的适当的路由协议。此外，每个交换机将不得不获得有关数据中心中所有其它交换机的信息，以及有关连接到那些交换机的所有主机设备的信息，使得每个交换机需要获得和处理的信息量远高于某些常规设计中的信息量。因此，虽然高基数互联网络提供了诸如易于具有可扩展性和高带宽能力以及显著的成本节约的机会的优点，但是对于两层基于克洛斯网络的设计，路由协议的复杂性增长了约n2，而对于三层基于克洛斯的网络，增长了约n4，其中η是每层中所使用的设备上的端口数量。对于大量的主机，这会提供庞大的支出和开销，这在许多情况下是不可取的。
[0035]图4(a)图示了类似于图3(b)中所示的配置的“未折叠”视图中的传统三级、两层克洛斯网络配置400，在这里基于六端口交换机，其中有一半数量的主干交换机402作为边缘404或“叶”交换机，以及其中一半的边缘交换机充当出口交换机406。因为每个级中的每个设备被连接到相邻级中的每个设备，所以克洛斯网络高度连接。因此，这两层的设备全部连接，其中级(或层)内没有层内部的连接。如果所有边缘交换机上的所有可用端口用于使主机连接，那么就不会有从克洛斯网络向外的连接。因此，正如前面所讨论的，通常将使用出口交换机406的可用端口来进行到外部网络408的连接。在一些情况下，至少一些出口交换机用于连接到位于克洛斯网络和外部网络之间的设备，诸如一组核心路由器和/或汇聚结构。然而，如可以看到的，第2层的设备(这里是主干交换机)从未连接到任何东西，而只是连接到第I层的设备(这里是边缘或出口交换机)。因此，为了将主机通信业务量向外路由到外部网络,主机将与边缘交换机通信,所述边缘交换机将通信到主干交换机,所述主干交换机将与出口交换机通信，所述出口交换机将通信传递到外部网络。三个通信对应于三级克洛斯网络。如将要理解的，在使用任何适当类型的交换机(诸如十二、二十四或四十八端口交换机)的克洛斯网络中可以有任何适当数量的层。因为传统克洛斯完全连接且非阻塞，并且在任何层没有超额配置，所以每个层中的设备数量可以至少部分取决于端口的数量。虽然具有有限数量的设备的附图为了简单和解释的目的而被示出，但是应当理解，基本概念适用且可相应地扩展。
[0036]常规克洛斯网络的潜在缺点在于由于诸如全连接和1:1超额配置的因素，网络扩展起来非常昂贵。对于具有许多端口的设备，将有必须连接到每个边缘和出口设备的更多主干交换机。通过在任何层级不具有任何超额配置，每个主机设备的开销(例如，基于交换机的数量)可能过大。在一个方面通过将可用主机连接的数量与用于提供联网结构的设备的数量相比较来测量数据中心的效率。另一效率测量是查看每个可用的主机连接的数量的网络成本(例如，基于电缆和交换机的数量)。
[0037]根据各种实施方案的一种方法可以改善基于克洛斯的数据中心的效率而使网络在规模上变得更现实。所述方法在主干交换机和出口交换机之间引入超额配置，诸如图4 (b)的配置450中所示的。在这个实例中，第2层主干交换机402与第I层出口交换机406之间的“向上”连接的数量减少，其中每个主干交换机402只连接到一个各自出口交换机406。在其它实施方案中，每个主干交换机可以连接到少于出口交换机的总数的出口交换机等等。通过减少向上到出口交换机的连接的数量，每个主干交换机将具有可用于实现到额外第I层边缘交换机404的“向下”连接的一个或多个打开端口(在这个实例中，两个可用端口)，所述边缘交换机404中的每个将具有可用于连接额外主机或其它此类设备的额外主机连接452。在实例中通过弓丨入5:1额外预约(其中每个主干交换机具有到出口交换机级的一个连接和到边缘交换机级的五个连接)，主机连接的数量已增加了大约60%，但是由于额外设备的成本，网络的成本只增加了约10%。因此，网络效率已相应地增加。此类设计还可以递归以开发较大网络，诸如具有相同或类似设计原理的四层网络。
[0038]根据各种实施方案的一种方法可以提供给网络环境(诸如数据中心)中的交换机网络的增量扩展，例如，所述网络环境可以利用如图2中所示的配置200。这个方法可以与层无关。例如，考虑诸如可以在图3的配置300中看到的网络。每个交换机可以具有一些端口，诸如24个端口。交换机可具有的端口的数量可以变化。例如，一些交换机可具有48个端口。这些方法将一般基于端口的数量在数学上扩展。配置300示出了这些交换机层完全连接的实例。在这个实例中，配置300可以被描述为具有24端口交换机的两层克洛斯网络，所述克洛斯网络具有12个主干交换机和24个边缘交换机，其中一个连接介于每个主干交换机和每个边缘交换机之间。在一些情况下，配置300可以如所示般部署。但是，如下文所讨论的，实施方案可以包括用于根据各种实施方案增量地部署和连接交换机的方法。
[0039]类似地，配置350示出了实例，所述实例具有连接到主机的21个边缘交换机和与21个边缘交换机连接的12个主干交换机。在这个实例中，边缘交换机和主干交换机之间没有实现的连接可以用于实现(例如)向上到纵横架构的连接。如在克洛斯网络设计中，第I层交换机(在这个实例中，边缘交换机)可以完全连接到所有第2层交换机(在这个实例中，主干交换机)。配置350示出了每个主干交换机与每个出口交换机连接的实例。在一些情况下，可使用三重连接(未示出)将主干交换机与纵横交换机连接，其中每个主干交换机实现到纵横中的对应的交换机的三个连接。
[0040]通常在克洛斯网络拓扑中，例如，预先获得第2层中的所有交换机以准备所期望的增长。例如，在配置300和350中，每次在一个层中将获得十二个交换机。一般来说，高基数网络针对最大容量设计，并且预先买入所有装置(诸如不同层的交换机)。并且虽然一次只有一些主机可与边缘或叶层连接，但是通常预先购买和集成额外交换机，即使其在安装时不是必需的。在数据中心层级，这可涉及成千设备和连接连同其相关联的成本。
[0041]根据各种实施方案的一种方法可导致诸如配置300和/或350的配置。例如，在一些实施方案中，还可以实现其它配置，诸如图4(a)的配置400和/或图4(b)的配置450。一个或多个层的交换机可以增量扩展以导致此类配置。实施方案可以利用使用不同层或组中的每个交换机之间的两个或更多个连接来连接两个层之间的最初交换机组的方法。因为额外交换机可添加到不同交换机层或组，所以交换机之间的额外连接可以断开并且重新连接到增量添加的交换机。可以递归地应用这个方法。例如，首先，可在每个层构建小容量，并且在稍后的某个时候，可在下一个层增加设备大小或数量。还可以在不同层发生增量扩展。例如，增量扩展可以在第I层和第2层之间发生。当在第2层中达到容量时，例如，可在第2层和第3层之间并且甚至在其它层采用类似方法。
[0042]在不同层中的各自交换机之间设置多个连接的这个过程可以称作在存在额外容量的层之间实现冗余连接。例如，当有两个交换机层或组时，一个层中的每个交换机具有与另一层中的每个交换机实现的冗余连接。在某一时刻，因为其中一个层(诸如第二层)的所有端口不在使用中，所以不再有容量。如果层之间有冗余连接，那么可以扩大网络以容纳额外交换机来提供更多端口。
[0043]图5(a)和图5(b)图示了根据各种实施方案的用于增量扩展的方法。对于这个实例，每个交换机具有四个端口，然而在一些情况下，交换机可具有额外端口。图5A图示了配置500，其中一个交换机在第二层502中并且两个交换机在第一层501中。对于这个实例，第一层501没有超额配置，其中来自每个交换机的两个端口可以用于与下面的其它设备连接530，并且两个连接(来自第一层501的交换机I的510-a/520-a;来自第一层501的交换机2的510-b/520-b)可以向上连接到第二层502的交换机。为了在第一层中添加更多容量，可以在第二层502中添加额外容量。图5(b)示出了配置550，其中额外交换机添加到每个层，然后利用配置500中设置的冗余连接进行连接。交换机2已添加到第二层502且交换机3和交换机4已添加到第一层501。为了得到全连接，从第一层501的交换机I到第二层502的交换机I的其中一个连接520-a可以断开并且重新连接到第二层502的交换机
2。类似地，从第一层501的交换机2，连接520-b可以断开，然后与第二层502的交换机2重新连接。在这个实例中，在第一层501维持1:1预约。在断开和重新连接连接520-a和连接520-b中，第二层502的交换机I上的端口可用，使得额外交换机3和4可以添加到第一层501，然后与第二层502的交换机I和交换机2两者连接540。在这种情况下，达到使用4端口交换机的最大大小的克洛斯网络。每个层中的交换机的数量最终加倍，因为配置500被设置成两个连接介于第一层501的每个交换机和第二层502的每个交换机之间，所以这部分可行。
[0044]图6 (a)、图6 (b)、图6 (C)和图6(d)不出了用于利用可根据至少一个实施方案使用的6端口交换机的增量扩展的类似方法。图6(a)示出了实例配置600，其中第二层602最初具有交换机I且第一层601具有交换机I和交换机2。可以利用3个连接(来自第一层601 的交换机 I 的 610-a/620-a/625-a ;来自第一层 601 的交换机 2 的 610-b/620-b/625_b)将第二层602的每个交换机与第二层602的交换机连接。图6 (b)、图6 (c)和图6 (d)示出了增量地增加层中的交换机的数量的若干阶段和用于连接额外交换机的方法。图6(b)示出了具有添加到第二层602的额外交换机2的配置660。然后可以利用每个交换机与第二层602的交换机I间具有的额外连接中的一个(例如，连接620-a和连接620_b)将第一层601的两个原始交换机连接到第二层602的额外交换机2。此外，图6(b)示出了添加到第一层601的额外交换机3，其可与第二层602中的两个交换机连接640。在这种情况下，由于在切换到第二层602的交换机2之间具有连接，将第一层601的交换机3连接到第二层602的交换机I可以利用已打开的端口。然后图6 (c)示出了配置670，其中额外交换机4添加到第一层601并且其连接642到第二层602的两个交换机，此可再次利用由于断开第一层601的交换机与第二层602的交换机I之间的其中一个连接且然后与第二层602的交换机2重新连接连接的处理而在第二层602交换机上打开的端口。图6 (d)最终示出了额外第三交换机添加到第二层602，其中第一层601的原始交换机和第二层602的交换机I之间的其余额外连接(在这种情况下，连接625-a和连接625-b)移到第二层602的额外交换机3。再一次，因为第二层602的交换机I上的端口打开，所以额外交换机5和交换机6可以添加到第一层601并且与第二层602的3个交换的每个连接644。在这个实例中，交换机的数量已从图6(a)中看到的原始交换机组增量地增至三倍。
[0045]以下图5和图6连同图7和图8根据各种实施方案提供增量扩展的实例。任何给定交换机上的端口的数量和不同层中的交换机之间实现的多个连接的数量可以变化。在一些情况下，交换机可以超额配置或预约不足。此外，虽然这些实例示出了第一层和第二层之间的连接，但是一些实施方案可以包括可与第一层和/或第二层的任何一个连接的额外层。还可以利用增量扩展来将这些额外交换机层也连接到其它交换机层。在一些情况下，这些连接可以利用来自给定层中的交换机的可用端口。在一些实施方案中，可以利用多个连接来连接层之间的交换机，但是可利用个别连接来连接其它交换机。
[0046]图7(a)、图7(b)和图7(c)示出了根据各种实施方案的用于利用24端口交换机的增量扩展的另一类似方法。图7 (a)图示了配置700，其中第二层702最初具有6个交换机且第一层701还具有六个交换机。利用2个连接将第一层701的每个交换机与第二层702的每个交换机连接，所述两个连接介于由实线和虚线表示的每个交换机之间。第一层701和第二层702两者的每个交换机各具有十二个额外端口。在这种情况下，第一层的交换机可以与十二个其它设备(诸如主机设备)连接730。在一些情况下，这些端口可以与另一交换机层耦接。然后图7(b)和图7(c)示出了增量地增加层中的交换机的数量的若干阶段和用于连接额外交换机的方法。图7(b)图示了具有添加到第一层701的额外交换机(在这种情况下，六个交换机)的配置750。因为第二层中的交换机仍具有打开的端口，所以可以利用每个交换机之间的两个连接将第一层701中的每个额外交换机与第二层702中的每个交换机连接742。此时，第二层702的交换机不再有可用的端口，因此不会实现额外连接。图7(c)示出了配置760，其中此时可以利用两个层之间的交换机已双重连接的事实，将额外交换机添加到第一层701和第二层702。例如，交换机可以添加到第二层702，其中在这种情况下，交换机被标记为交换机7。第一层701中的每个交换机之间的其中一个连接可以从第二层702中的对应的交换机断开并且重新连接到第二层702的添加的交换机7 ;这些连接由与第二层702的交换机7连接的虚线连接表示。这可以依序完成以在这个扩展过程期间使带宽影响降到最低。由于对这些连接移位，所以已使第二层702中的交换机I到交换机6上的端口可用。因此，额外交换机(诸如第一层701中的交换机13)可以被添加并且与第二层702中的交换机I到交换机7的每个连接744。
[0047]图8(a)、图8(b)、图8(c)和图8(d)提供根据各种实施方案的增量扩展的另一实例。对于这个实例，再次利用24端口交换机。图8(a)图示了配置800，其中第一层交换机801具有十二个交换机且第二层802具有6个交换机，其中已利用双重连接来连接每个层之间的交换机。这类似于图7(b)中所看到的。图8(b)示出了配置850，其中交换机I’添加到第二层801中。可以利用第二层802的交换机I到交换机6的每个和第一层801的交换机I到交换机12之间的其中一个额外连接将第二层801的交换机I’连接842到第一层801的每个交换机。图8 (c)示出了配置860，其图示将交换机添加到层且断开第一层801和第二层802的原始交换机之间的额外连接并且重新连接844到第二层802中的添加的交换机的这个过程。此外，可以部分利用已在第二层802的交换机I到交换机6上打开的端口将额外交换机I’到交换机12’添加到第一层801且与第二层802的交换机连接。图8(d)示出了类似于图8(c)中看到的配置860的配置870，其中仅仅一些交换机被重新编号以表不来自之前图8的一些未表不的交换机。
[0048]以上配置一般涉及不同层中的各自交换机之间的冗余连接。例如，来自第二层中的给定交换机的冗余连接一般可以移动到那个相同层中的添加的交换机。在一些实施方案中，每个冗余电缆或连接可以移动到添加的交换机的各自一个，使得在存在少于所有设备时，允许额外带宽的同时，只需要每隔一个电缆进行移动。可以对每个冗余连接重复断开和重新连接或移动连接的这个过程，使得层(诸如第一层)的每个交换机仍可以连接到第二层的每个交换机。
[0049]如果在冗余连接移动到另一交换机时，每个相关交换机之间仍有至少一个连接，那么在网络仍主动地供应网络通信业务量的同时，可以完成增量扩展的过程。交换机网络可以在暂时断开的电缆周围动态路由通信业务量来适应增量扩展的这个过程。网路可以知道在冗余电缆断开时，接口不工作；在冗余电缆断开时，网络可以避免通过那个接口路由任何通信业务量。随着添加了新交换机，发生相同事情并且网络可以动态地挑选额外接口。这提供简单的增量策略，所述策略可进行若干次。
[0050]根据各种实施方案的增量扩展的性质允许各种优点。例如，实施方案可以利用具有固定大小或数量的端口以及是小组件交换机的交换机。这些组件不是昂贵的或难以配置的。此外，对于与仍供应通信业务量的网络中的暂时不可用性有关的大型数据中心，每次移动一个连接可以在噪声级上进行。在一些情况下，配置可以是静态的并且拓扑可以是规则的。
[0051]增量扩展可以提供额外优点。数据中心中的交换机网络开始于小型网络并且允许扩大，这可以在一些情况下进行规划。通过为增量扩展进行规划，可以提早规划基础架构而最初不一定需要提供所有网络交换机。此外，针对最大容量，可以对中继线进行预布线。此夕卜，不必在每个网络交换机中修补中继线。增量扩展还可以避免需要重新配置网络的配置、代码和/或策略。
[0052]由根据各种实施方案的增量扩展过程构建的交换机网路可以允许具有定义明确的层和各种层之间的明确定义的接口的规则网络拓扑。增量扩展还可以利用固定的物理配置。实施方案还利用许多较小交换机，而不是一些大型设备。
[0053]在一些情况下，增量扩展的过程在最大化用于可用容量的带宽的同时可以允许预布线。在一些情况下，还可能计算重新布线来添加每个交换机所耗费的成本。可基于何时需要增加的容量使用增量扩展来增加容量。这可以明显减少使用基于克洛斯、高基数或其它胖树网络的成本影响。此外，增量扩展可以帮助避免购买未充分利用的昂贵迅速贬值的资产。
[0054]在一些情况下，为了效率的目的，在扩展数据中心的给定阶段期间使容量加倍可能会有意义。但是，当设备的数量可能明显增加时，那时只添加必要数量的设备是有意义的。此外，随着增量扩展，有多少层存在于系统中可能并不重要；因此，讨论的过程可适用于所有层。在一些实施方案中，还可以增量地添加层。
[0055]一些实施方案还可以利用IP未编号的配置或接口，其中那些链路都不具有静态地址。当移动电缆时，IP未编号的接口可以防止需要对连接重新定址。所以当电缆连接从一个交换机断开且重新连接到另一交换机时，可自动提供电缆重新连接的地址。结果，这不需要有人来登录并且重新配置交换机或端口。这还可以帮助避免人手动重新配置时的潜在错误。
[0056]图9图示根据一个实施方案的用于增量扩展数据中心中的交换机的另一实例过程900。在这个实例中，第一组边缘交换机被提供902，其中每个边缘交换机能够连接到各自主机组。第一组主干交换机还被提供904，其中每个主干交换机能够连接到第一层边缘交换机的每个。利用两个或更多个连接将第一组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机的每个主干交换机连接906。每个连接利用一个或多个电缆来将各自边缘交换机的各自端口与各自主干交换机的各自端口耦接。第二组边缘交换机被提供908，其中第二组边缘交换机在数量上等于第一组边缘交换机。第二组主干交换机被提供910，其中第二组主干交换机在数量上等于第一组主干交换机。对于将来自第一组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机的每个主干交换机连接的两个或更多个连接的每个，两个或更多个连接中的一个可从来自第一组主干交换机的每个主干交换机断开912。对于从来自第一组主干交换机的每个主干交换机断开的连接的每个，从每个主干交换机断开的每个各自连接从第一组主干交换机与来自第二组主干交换机的各自主干交换机重新连接914。第二组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机和第二组主干交换机的每个主干交换机连接 916。[0057]在一些实施方案中，将第二组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机和第二组主干交换机的每个主干交换机连接导致第一组和第二组边缘交换机与第一组和第二组主干交换机之间的完全连接的胖树或克洛斯拓扑的形成。
[0058]图10图示根据一个实施方案的用于增量扩展数据中心中的交换机的另一实例过程1000。在这个实例中，第一组一个或多个交换机被提供1002。第二组一个或多个交换机还被提供1004。在一些情况下，这些组交换机中的每个可以是交换机层。在一个实施方案中，第一组交换机是边缘交换机且第二组交换机是主干交换机。使用两个或更多个连接将第一组一个或多个交换机的每个交换机与第二组一个或多个交换机的每个交换机连接1006。第三组一个或多个交换机被提供1008。对于第一组的一个或多个交换机的每个，两个或更多个连接中的一个从等于第三组的交换机的数量的一些第二组交换机断开1010。对于从第二组的交换机断开的连接的每个，断开的连接与第三组的各自交换机重新连接1012。
[0059]在一些实施方案中，第四组一个或多个交换机被提供。第四组的每个交换机与第二组的交换机和第三组交换机的每个交换机连接。将第四组的每个交换机与第二组和第三组的每个交换机连接可以形成克洛斯、胖树或其它高基数网络拓扑。
[0060]在一些情况下，可以利用IP未编号的配置或接口来配置第一组的每个交换机和第二组的每个交换机之间的两个或更多个连接。在一些情况下，断开和重新连接交换机可以是依序的，使得在下一个连接被断开且然后与另一交换机重新连接之前，一个连接被断开且然后与另一交换机重新连接。在一些情况下，将第四组的每个交换机与第二组和第三组的每个交换机连接可涉及连接到在两个或更多个连接中的一个从第二组的每个交换机断开时变为可用的第二组的各自交换机的各自端口。
[0061]可用于任何组交换机的交换机可以包括商品网络交换机和/或专用集成电路(ASIC)。在一些情况下，第一组交换机可包括连接到多个计算服务器的柜顶式(TOR)交换机。在一些情况下，来自第一组和/或第四组的交换机可以包括主干交换机；来自第二组和第三组的交换机可以包括纵横交换机。在其它情况下，来自第一组和/或第四组的交换机可以包括边缘交换机；来自第二组和第三组的交换机可以包括主干交换机。在一些情况下，第一组和第四组中的交换机的数量可以彼此相等。在一些情况下，第二组和第三组中的交换机的数量可以彼此相等。
[0062]图11图示根据一个实施方案的用于增量扩展数据中心中的交换机的另一实例过程1100。在这个实例中，第一组一个或多个交换机被提供1102。第二组一个或多个交换机还被提供1104并且第三组一个或多个交换机还被提供1106。使用两个或更多个连接将第一组的每个交换机与第二组的每个交换机连接1108。使用一个或多个连接将第一组的每个交换机与第三组的每个交换机连接1110。在数量上等于第二组的第四组交换机被提供1112。对于第二组一个或多个交换机的每个，两个或更多个连接中的一个与第一组断开1114。对于从第二组交换机断开的连接的每个，断开的连接与第四组的各自交换机重新连接 1116。
[0063]在一些实施方案中，第五组一个或多个交换机被提供。第五组的每个交换机可与第二组、第三组和第四组的每个交换机连接。将第五组的每个交换机与第二组、第三组和第四组的每个交换机连接可以形成层之间有或没有超额配置的胖树网络拓扑。胖树网络拓扑可以是可重排的非阻塞网络拓扑。可重排的非阻塞网络可以是克洛斯网络拓扑。[0064]在一些实施方案中，利用IP未编号的配置来配置第一组的每个交换机和第二组的每个交换机之间的两个或更多个连接。在一些情况下，两个或更多个连接中的一个可以依序从第二组断开并且依序发生与第四组的各自交换机重新连接。来自所述数量的第二组的交换机的两个或更多个连接中的一个可以从编号的端口位置断开并且在相同编号的端口位置中发生与第四组的各自交换机重新连接。
[0065]在一些实施方案中，将第五组的每个交换机与第二组和第三组以及第四组的每个交换机连接可以包括连接到两个或更多个连接中的一个从第二组的每个交换机断开时变为可用的第二组的各自交换机的各自端口。至少第一组、第二组、第三组、第四组或第五组的每个交换机可以包括商品网络交换机或专用集成电路(ASIC)。
[0066]第一组交换机的至少一部分可以是连接到服务器机柜中的多个主机计算设备的柜顶式(TOR)交换机。在一些情况下，第一组交换机的交换机的数量可以等于第五组中的交换机的数量。在一些实施方案中，第二组交换机、第三组交换机或第四组交换机的至少一部分可以是主干交换机。在一些情况下，第一组或第五组交换机的至少一部分可以是边缘交换机。
[0067]可鉴于以下各条描述本公开的实例实施方案:
[0068]1.一种增量扩展数据中心中的交换机的方法，所述方法包括:
[0069]提供第一组边缘交换机，每个边缘交换机能够连接到各自主机服务器组；
[0070]提供第一组主干交换机，每个主干交换机能够连接到第一组边缘交换机的每个；
[0071]利用两个或更多个连接将第一组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机的每个主干交换机连接，每个连接利用一个或多个电缆来将各自边缘交换机的各自端口与各自主干交换机的各自端口耦接；
[0072]提供第二组边缘交换机，第二组边缘交换机在数量上等于第一组边缘交换机；
[0073]提供第二组主干交换机，第二组主干交换机在数量上等于第一组主干交换机；
[0074]对于将来自第一组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机的每个主干交换机连接的两个或更多个连接的每个，将两个或更多个连接中的一个从来自第一组主干交换机的每个主干交换机断开；
[0075]对于从来自第一组主干交换机的每个主干交换机断开的连接的每个，将从来自第一组主干交换机的每个主干交换机断开的每个各自连接与来自第二组主干交换机的各自主干交换机重新连接；且
[0076]将第二组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机和第二组主干交换机的每个主干交换机连接。
[0077]2.根据第I条所述的方法，其中将第二组边缘交换机的每个边缘交换机与第一组主干交换机和第二组主干交换机的每个主干交换机连接导致克洛斯网络拓扑的形成。
[0078]3.一种增量扩展数据中心中的交换机的方法，所述方法包括:
[0079]提供第一组一个或多个交换机；
[0080]提供第二组一个或多个交换机；
[0081 ] 提供第三组一个或多个交换机；
[0082]使用两个或更多个连接将第一组的每个交换机与第二组的每个交换机连接；
[0083]使用一个或多个连接将第一组的每个交换机与第三组的每个交换机连接；[0084]提供在数量上等于第二组的第四组交换机；
[0085]对于第二组的一个或多个交换机的每个，断开到第一组的两个或更多个连接中的一个；且
[0086]对于从第二组的交换机断开的连接的每个，将断开的连接与第四组的各自交换机
重新连接。
[0087]4.根据第3条所述的方法，其还包括:
[0088]提供第五组一个或多个交换机；
[0089]将第五组的每个交换机与第二组、第三组和第四组的每个交换机连接。
[0090]5.根据第4条所述的方法，其中将第五组的每个交换机与第二组、第三组和第四组的每个交换机连接形成层之间有或没有超额配置的胖树网络拓扑。
[0091]6.根据第5条所述的方法，其中胖树网络拓扑是可重排的非阻塞网络拓扑。
[0092]7.根据第6条所述的方法，其中可重排的非阻塞网络是克洛斯网络拓扑。
[0093]8.根据第3条所述的方法，其中依序将两个或更多个连接中的一个从所述数量的第二组交换机断开并且依序发生将断开的连接与第四组的各自交换机重新连接。
[0094]9.根据第3条所述的方法，其中将两个或更多个连接中的一个从来自编号的端口位置的所述数量的第二组的交换机断开并且在相同编号的端口位置中发生将断开的连接与第四组的各自交换机重新连接。
[0095]10.根据第4条所述的方法，其中将第五组的每个交换机与第二组和第三组以及第四组的每个交换机连接包括连接到两个或更多个连接中的一个从第二组的每个交换机断开时变为可用的第二组的各自交换机的各自端口。
[0096]11.根据第4条所述的方法，其中至少第一组、第二组、第三组、第四组或第五组的每个交换机包括商品网络交换机或专用集成电路(ASIC)。
[0097]12.根据第3条所述的方法，其中第一组交换机的至少一部分是连接到服务器机柜中的多个主机计算设备的柜顶式(TOR)交换机。
[0098]13.根据第3条所述的方法，其中第一组交换机的交换机的数量等于第五组中的交换机的数量。
[0099]14.根据第3条所述的方法，其中第二组交换机的至少一部分是主干交换机。
[0100]15.根据第3条所述的方法，其中第三组交换机的至少一部分是主干交换机。
[0101]16.根据第3条所述的方法，其中第四组交换机的至少一部分是主干交换机。
[0102]17.根据第3条所述的方法，其中第一组交换机的至少一部分是边缘交换机。
[0103]18.根据第3条所述的方法，其中第五组交换机的至少一部分是边缘交换机。
[0104]19.一种数据中心中的交换机网络，其包括:
[0105]第一组一个或多个交换机；
[0106]第二组一个或多个交换机，其用两个或更多个连接与第一组的至少一个交换机连接；和
[0107]第三组一个或多个交换机，其利用第一组交换机的各自交换机与第二组交换机的各自交换机之间的两个或更多个连接中的一个与第一组一个或多个交换机的每个交换机连接，其中两个或更多个连接中的一个从第二组交换机的各自交换机断开且与第三组交换机的各自交换机重新连接。[0108]20.根据第19条所述的交换机网络系统，其还包括:
[0109]第四组一个或多个交换机，其与第二组交换机和第三组交换机的每个交换机连接。
[0110]21.根据第20条所述的方法，其中连接所述连接的第一组、第二组、第三组和第四组交换机包括层之间有或没有超额配置的胖树网络拓扑。
[0111]22.根据第21条所述的方法，其中胖树网络拓扑是可重排的非阻塞网络拓扑。
[0112]23.根据第22条所述的交换机网络，其中可重排的非阻塞网络拓扑是克洛斯网络拓扑。
[0113]24.根据第19条所述的交换机网络，其中依序将两个或更多个连接中的一个从第二组的各自交换机断开并且与第三组的各自交换机重新连接。
[0114]25.根据第19条所述的交换机网络，其中在相同号码的端口位置中将两个或更多个连接中的一个从第二组的各自交换机断开并且与第三组的各自交换机重新连接。
[0115]26.根据第19条所述的交换机网络，其中至少第一组、第二组或第三组交换机的每个包括商品网络交换机或专用集成电路(ASIC)。
[0116]如上文所讨论的，可以在各种各样的操作环境中实施各种实施方案，在一些情况下，所述操作环境可以包括可用于操作一些应用的任何一个的一个或多个用户计算机、计算设备或处理设备。用户或客户端设备可以包括一些通用数据中心服务器、工作站、个人计算机的任何一个，诸如运行标准操作系统的桌上型计算机或膝上型计算机以及运行移动软件并且能够支持一些联网和通讯协议的蜂窝、无线和手持装置。此类系统还可以包括运行用于诸如开发和数据库管理的目的的各种可在市场上购得的操作系统和其它已知的应用中的任何一个的一些工作站。这些设备还可以包括其它电子设备，诸如能够通过网络通信的虚拟终端、瘦客户端、游戏系统和其它设备。
[0117]各个方面还可以实施为至少一个服务或Web服务的部分，诸如可以是面向服务的架构的部分。可以使用任何合适类型的通讯(诸如通过使用用可扩展标记语言(XML)格式和使用合适的协议(诸如SOAP (源自“简单对象访问协议”)交换的消息))传达服务(诸如Web服务)。由此类服务提供或执行的程序可以用任何合适的语言(诸如，Web服务描述语言(WSDL))编写。使用诸如WSDL的语言允许诸如各种SOAP框架中的客户端代码的自动产生的功能。
[0118]大多数实施方案利用为本领域的那些熟练技术人员所熟悉的，用于使用各种可在市场上购得的协议(诸如，TCP/IP、OS1、FTP、UPnP, NFS、CIFS和AppleTalk)的任何一个支持通信的至少一个网络。例如，网络可以是局域网、广域网、虚拟专用网络、因特网、企业内部网、企业外部网、公共交换式电话网络、红外网络、无线网络和其任何组合。
[0119]在利用Web服务器的实施方案中，Web服务器可以运行各种服务器或中间层应用中的任何一个，其包括HTTP服务器、FTP服务器、CGI服务器、数据服务器、Java服务器和商业应用服务器。(若干)服务器还能够响应来自用户设备的请求而(诸如)通过执行可以实施为用任何编程语言(诸如Java\ C、C#或C++)或任何脚本语言(诸如Perl、Python或TCL)以及其组合编写的一个或多个脚本或程序的一个或多个Web应用来执行程序或脚本。(若干)服务器还可以包括数据库服务器，其包括(但不限于)在市场上从OracIe\ Microsoft' Sybase?和1題?购得的数据库服务器。[0120]环境可以包括如上文讨论的各种数据存储器和其它存储器和存储介质。这些可以常驻于各种位置中，诸如在对一个或多个计算机而言是本地(和/或常驻于一个或多个计算机中)或经过网络远离任何或所有计算机的存储介质上。在一组特定的实施方案中，信息可以常驻于为本领域的熟练技术人员所熟悉的存储区域网络(“SAN”)中。类似地，可以适当地本地和/或远程地存储用于进行属于计算机、服务器或其它网络设备的功能的任何必要的文件。在系统包括计算机化设备的情况下，每个此类设备可以包括可通过总线电耦接的硬件元件，此类元件包括(例如)至少一个中央处理单元(CPU)、至少一个输入设备(例如，鼠标、键盘、控制器、触摸屏或小键盘)和至少一个输出设备(例如，显示设备、打印机或扬声器)。此类系统还可以包括一个或多个存储设备，诸如磁盘驱动器、光存储设备和固态存储设备(诸如随机存取存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”))以及可卸除式介质设备、存储卡、闪存卡等等。
[0121]此类设备还可以包括上文描述的计算机可读存储介质阅读器、通信设备(例如，调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信设备等等)和工作存储器。计算机可读存储介质阅读器可以与计算机可读存储介质连接或被配置来接纳代表用于暂时和/或更永久地包含、存储、传输和检索计算机可读信息的远程、本地、固定和/或可卸除式存储设备以及存储介质的计算机可读存储介质。系统和各种设备通常还将包括位于至少一个工作存储设备内的一些软件应用、模块、服务或其它元素，其包括操作系统和应用程序(诸如，客户端应用或Web浏览器)。应当了解，替代的实施方案可以具有来自上文描述的许多变化。例如，还可以使用定制化硬件和/或以硬件、软件(包括可移植软件，诸如小应用程序)或两者实施特定元素。此外，可以采用到其它计算设备(诸如，网络输入/输出设备)的连接。
[0122]用于包含代码或部分代码的存储介质和计算机可读介质可以包括本领域中所知或使用的任何合适的介质，其包括存储介质和通信介质，诸如不限于用于信息(诸如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的存储和/或传输的任何方法或技术中实施的易失性和非易失、可卸除式和不可卸除式介质，所述介质包括可以用于存储期望的信息且由系统设备访问的RAM、ROM、EEPR0M、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多用光盘(DVD)或其它光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁存储设备或任何其它介质。基于本文提供的本公开和教示，本领域的普通技术人员将了解实施各种实施方案的其它方式和/或方法。
[0123]因此，说明书和附图应以说明性而非限制性的意义来考虑。然而，明显的是可以在不脱离如权利要求书中提出的本发明的较宽泛的精神和范围的情况下对其作出各种修改和改变。
【权利要求】
1.一种增量扩展数据中心中的交换机的方法，其包括: 提供第一组一个或多个交换机； 提供第二组一个或多个交换机； 提供第三组一个或多个交换机； 使用两个或更多个连接将所述第一组的每个交换机与所述第二组的每个交换机连接; 使用一个或多个连接将所述第一组的每个交换机与所述第三组的每个交换机连接； 提供在数量上等于所述第二组的第四组交换机； 对于所述第二组的所述一个或多个交换机的每个，断开到所述第一组的所述两个或更多个连接中的一个；且 对于从所述第二组的所述交换机断开的所述连接的每个，将所述断开的连接与所述第四组的各自交换机重新连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括: 提供第五组一个或多个交换机； 将所述第五组的每个交换机 与所述第二组、所述第三组和所述第四组的每个交换机连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述第五组的每个交换机与所述第二组、第三组和第四组的每个交换机连接形成层之间有或没有超额配置的胖树网络拓扑。
4.根据权利要求1所述的方法，其中依序将所述更多个连接中的两个中的一个从所述数量的所述第二组交换机断开并且依序发生将所述断开的连接与所述第四组的各自交换机重新连接。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将所述更多个连接中的两个中的一个从来自编号的端口位置的所述数量的所述第二组交换机断开并且在相同编号的端口位置中发生将所述断开的连接与所述第四组的各自交换机重新连接。
6.根据权利要求2所述的方法，其中将所述第五组的每个交换机与所述第二组和所述第三组以及所述第四组的每个交换机连接包括连接到所述更多个连接中的两个中的一个从所述第二组的每个交换机断开时变为可用的所述第二组的各自交换机的各自端口。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组交换机的至少一部分是连接到服务器机柜中的多个主机计算设备的柜顶式(TOR)交换机。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一组交换机的交换机的数量等于所述第五组中的交换机的数量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二组交换机的至少一部分是主干交换机。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第五组交换机的至少一部分是边缘交换机。
11.一种数据中心中的交换机网络，其包括: 第一组一个或多个交换机； 第二组一个或多个交换机，其利用两个或更多个连接与所述第一组的至少一个交换机连接；和 第三组一个或多个交换机，其利用所述第一组交换机的各自交换机与所述第二组交换机的各自交换机之间的所述两个或更多个连接中的一个与所述第一组一个或多个交换机的每个交换机连接，其中所述两个或更多个连接中的所述一个从所述第二组交换机的所述各自交换机断开且与所述第三组交换机的所述各自交换机重新连接。
12.根据权利要求11所述的交换机网络系统，其还包括: 第四组一个或多个交换机，其与所述第二组交换机和所述第三组交换机的每个交换机连接。
13.根据权利要求12所述的方法，其中连接所述连接的第一组、第二组、第三组和第四组交换机包括层之间有或没有超额配置的胖树网络拓扑。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述胖树网络拓扑是可重排的非阻塞网络拓扑。
15.根据权利要求14所述的交换机网络，其中所述可重排的非阻塞网络拓扑是克洛斯网络拓扑。`
【文档编号】H04L12/66GK103583021SQ201280015975
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年3月29日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】迈克尔·大卫·马尔 申请人:亚马逊技术公司