计算机节点光学自由空间互连

背景技术

数据中心是用于容纳计算机系统和相关联的组件的物理设施。数据中心通常包括大量服务器，服务器可以堆叠在成行放置的机架中。

数据中心技术的一个相对较新的发展涉及解聚。目前，大多数数据中心包括多个服务器，每个服务器包括一个或多个中央处理单元(CPU)和一定数量的存储器。解聚涉及将服务器分离为其组成的处理资源和存储器资源，使得处理资源和存储器资源可以根据每个工作负载的需要来分配。

将服务器分离为资源组件可以提供附加的灵活性。尤其是在商业数据中心中的工作负载可能会有很大的变化。数据中心操作的一个主要目标是拥有足够的资源来满足峰值需求，但在非峰值状况期间，这些相同资源的利用率不低。解聚增加了在高需求时段期间提供充足资源的机会，同时也确保了最佳利用率。

为了实现解聚，计算资源之间的互连应提供高带宽和低延迟，相似于传统服务器内部通信接口提供的高带宽和高延迟。针对具有应互连的大量计算节点的数据中心来说，这可能是一个挑战。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了用于使用自由空间光学器件来将多个计算节点互连的系统。系统包括与多个计算节点耦合的多个光学器件模块和多个光学收发器，多个光学收发器促进与多个光学模块的自由空间光学通信。多个光学模块中的每个光学模块具有到包括多个光学收发器中的一个或多个光学收发器的区域的视线。系统还包括路由器，路由器被耦合到多个光学收发器并且被配置为使用视线来在多个计算节点之间路由自由空间光学通信。

多个计算节点可以相对于区域水平定位，并且多个光学模块可以被耦合到计算节点的顶部部分。

多个计算节点可以相对于区域竖直定位，并且多个光学模块可以被耦合到计算节点的边缘部分。

多个计算节点可以相对于区域以一定角度定位，并且多个光学模块可以被耦合到计算节点的边缘部分或计算节点的顶部部分。

多个计算节点可以使用水平位置、竖直位置或成角度位置的组合来定位。

在多个光学模块中间的每个光学模块可以包括调制器和光学器件系统。特定光学模块内的调制器可以被配置为调制从至少一个光源接收的光束来产生经调制的光束。特定光学器件模块内的光学器件系统可以被配置为使用视线来将调制光束直射向在多个光学收发器中间的光学收发器。

根据本公开的另一方面，公开了用于使用自由空间光学器件来将多个计算节点互连的系统。系统包括被耦合到多个计算节点的多个光学器件模块和多个光学收发器，多个光学收发器促进与多个光学模块的自由空间光学通信。多个光学模块中的每个光学模块具有到包括多个光学收发器中的一个或多个光学收发器的区域的视线。系统还包括具有多个开口的外壳。多个开口中的每个开口将多个计算节点中的计算节点保持在为计算节点的光学模块提供到区域的视线的位置。系统还包括路由器，路由器被耦合到多个光学收发器并且被配置为使用视线来在多个计算节点中间路由自由空间光学通信。

外壳的多个开口可以被调整成锥形的角度。

外壳的多个开口可以创建圆。

多个计算节点可以以竖直或向上的位置被放置在外壳中，并且多个光学模块可以被耦合到计算节点的边缘部分。

外壳的多个开口可以成角度并且多个计算节点可以以向上的位置被放置在外壳中，多个光学模块被耦合到计算节点的边缘部分。

外壳的多个开口可以是水平的并且以阶梯状模式彼此间隔开。

系统还可以包括与多个计算节点耦合的多个光学收发器。多个光学收发器可以具有到包括多个光收发器中的一个或多个光学收发器的区域的视线，并且光学收发器可以被用于自由空间光学通信。

多个计算节点可以具有共同的形状或者大小。

根据本公开的另一方面，公开了用于使用自由空间光学器件来将多个计算节点互连的系统。系统包括被耦合到多个计算节点的多个光学模块。多个光学模块位于与计算节点分离一定距离的部分上。系统还包括具有多个开口的外壳。多个开口中的每个开口保持多个计算节点中的计算节点。系统还包括多个光学收发器，多个光学收发器促进与多个光学模块的自由空间光学通信。多个光学模块中的每个光学模块可以具有到包括多个光学收发器中的一个或多个光学收发器的区域的视线。系统还包括路由器，路由器被耦合到多个光学收发器并且被配置为使用视线来在多个计算节点中间路由自由空间光学通信。

多个光学模块中的每个光学模块可以单独被定位为提供到区域的视线。

外壳的多个开口可以是水平的，并且多个计算节点可以处于水平位置。

外壳的多个开口可以是成角度的，并且多个计算节点可以处于成角度位置。

外壳的多个开口可以是竖直的，并且多个计算节点可以处于竖直位置。

多个光学模块可以使用微机械来定位。

提供本发明内容，以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

其他特征和优点将在以下描述中阐述。本公开的特征和优点可以通过在所附权利要求中特别指出的系统和方法来实现和获得。本公开的特征将从以下描述和所附权利要求中变得更为明显，或者可以通过下文阐述的公开主题的实践而获知。

附图说明

为了描述获得本公开的上述和其他特征的方式，将参考附图中所示的具体实现进行更具体的描述。为了更好地理解，在各个附图中，相同的元素使用相同的附图标记来表示。应理解，附图描述了一些示例实现，实现将通过使用附图以附加的具体性和细节来描述和解释，其中：

图1图示了根据本公开的实现的使用自由空间光学器件的示例系统，其中多个计算节点处于成角度位置。

图2A图示了根据本公开的实现的计算节点的示例，其中光学模块被耦合到计算节点的边缘部分。

图2B图示了根据本公开的实现的计算节点的示例，其中光学模块位于与计算节点分离的部分中。

图3图示了根据本公开的实现的使用自由空间光学器件的示例系统，其中多个计算节点处于平坦位置。

图4图示了根据本公开的实现的示例外壳的俯视图，其中多个计算节点处于竖直位置，被布置为圆。

图5图示了根据本公开的实现的示例外壳的俯视图，其中多个计算节点处于成角度位置，被布置为圆。

具体实施方式

本公开总体涉及用于光学通信的两点之间的视线。

可以被用于在计算资源之间提供高带宽和低延迟互连的一种类型的网络拓扑有时被称为网络结构。在该类型的架构中，计算资源可以被部署在数目相对较少的高度互连层中。与传统的多层架构不同，网络结构将网络架构有效地扁平化，从而缩短了端点之间的距离。

理论上，提供高带宽和低延迟的网络结构可以使用有线连接来实现。然而，在包括大量计算节点的数据中心中，需要巨量有线连接来提供这种网络拓扑。因此，使用有线连接以提供高带宽和低延迟的方式将大量计算节点互连是不切实际的。

本公开可以使用自由空间光学器件来创建将大量计算节点互连的网络结构。自由空间光学器件是使用在自由空间中传播的光来在两点之间传输数据的光学通信技术。自由空间光学通信通常利用两个系统来执行，每个系统包括光学收发器。光学收发器可以包括光学发射器和光学收发器以提供全双工(双向)能力。光学发射器可以包括光源(例如，激光器、发光二极管、红外发射二极管)和调制器。调制器可以被配置为利用包括待传输数据的调制信号来改变由光源产生的光束的一个或多个特性。调制光束可以通过大气传输到光学接收器。光学接收器可以包括光电检测器和解调器。光电检测器可以被配置为将经调制的光束转换为电信号，并且解调器可以被配置为将电信号解调，以便提取所传输的数据。

有利地，使用自由空间光学器件使得网络结构能够具有高带宽和低延迟。同时，使用自由空间光学器件消除了可能是不切实际的(如上所述)利用大量有线连接来实现期望的高带宽和低延迟的需要。

在一些实现中，本文所公开的技术可以在经解聚的计算系统中被利用。在经解聚的计算系统中，计算资源可以被分离为专用节点，诸如处理节点、存储器节点、存储节点等。在计算系统中利用的各种类型的节点在本文中通常被称为计算节点。在经解聚的系统中，术语“计算节点”可以指代处理节点、存储器节点、存储节点和/或计算系统利用的另一类型的节点。

在一个实现中，被耦合到多个光学收发器的路由器和被耦合到光学模块的多个计算节点可以使用自由空间光学器件来进行通信。自由空间光学通信可以出现在被电耦合到计算节点的光学模块以及被耦合到路由器的光学收发器之间。在一些实现中，针对被耦合到特定计算节点的每个光学调制器，在路由器处存在对应的光学收发器。由计算节点处的光学调制器发送的自由空间光学通信可以由路由器处的对应光学收发器接收，反之亦然。

路由器可以被配置为在系统中的计算节点之间路由自由空间光学通信。换句话说，不同的计算节点可以通过路由器来彼此通信。因此，路由器、被耦合到路由器的光学收发器以及被耦合到计算节点的光学调制器均可以一起运行来将计算节点互连，从而形成网络结构。

本公开可以保持路由器中的光学收发器与针对自由空间光学器件的计算节点的光学模块之间的视线。光学模块可以是能够接收自由空间通信的。在一个实现中，光学模块可以不包括光源。这样，光源可以远离光学模块并且光学模块可以包括被配置为对所接收的光束进行调制的调制器，以及用于将经调制的光束反射回路由器的光学器件系统。在另一实现中，光学模块可以包括光源。例如，光学模块可以包括光学收发器。视线可以是在路由器中的光学收发器与计算节点的光学模块之间的无障碍笔直路径。计算节点中的每个计算节点可以被定位或布置使得计算节点的光学模块可以具有到路由器中的光学收发器的单个区域或公共焦点的视线。这样，视线可以提供清晰的视野，使得能够使用在计算节点的光学模块与路由器的光学收发器之间的光传播来进行数据传输。

计算节点相对于收发器的区域或公共焦点的相对位置可以通过支撑或以其他方式保持计算节点的外壳(例如，机架或其他结构)的形状来实现。因此，代替使用传统的计算机架，本公开可以使用不同形状的外壳来保持计算节点。通过修改外壳的形状，相同形状和大小的计算节点可以在外壳内使用，同时定位计算节点使得计算节点的每个光学模块具有到路由器中的光学收发器的区域或公共焦点的直射视线。因此，在不必定制设计用于实现视线的计算节点的情况下，计算节点的配置可以是相同的并且公共计算节点可以在整个外壳中使用。

在一个实现中，外壳可以包括成角度的槽或开口，使得计算节点可以以一定角度放置在槽或开口中。调整计算节点的角度可以允许计算节点的光学模块中的每个光学模块到路由器中的光学收发器的区域或公共焦点的直射视线。每个计算节点可以相对于其他计算节点具有不同的角度，使得针对每个计算节点的光学模块对于路由器中的光学收发器具有清晰的视线。通过调整计算节点的角度，本公开可以通过增加网络中的计算节点的数目来优化网络中计算节点的密度，同时保持在针对每个计算节点的光学模块中的每个光学模块与路由器中光学收发器的区域或公共焦点之间的视线。

在另一实现中，路由器中的一个或多个光学收发器与计算节点中的光学模块之间的视线可以通过将不同的计算节点彼此间隔开来实现。不同的计算节点可以在彼此间隔开的同时保持垂直于路由器中的光学收发器。这样，计算节点可以被放置在处于平坦位置的外壳中，并且不同计算节点之间的空间可以允许计算节点中的每个计算节点的光学模块具有到路由器中的光学收发器的区域或公共焦点的直射视线。

在另一实现中，光学模块可以位于与计算节点分离的部分上。计算节点的光学模块与路由器中的光学收发器的区域或公共焦点之间的视线可以通过将分离部分单独地定位和/或调整分离部分与光学模块的角度来实现。例如，微机械可以调整分离部分的角度和/或位置。因此，计算节点可以被放置在处于一个位置的外壳中，并且与光学模块分离的部分可以被成角度或定位为具有到路由器中的光学收发器的区域或公共焦点的视线。

通过修改计算节点相对于路由器中的光学收发器的相对位置或计算节点的光学模块相对于路由器中的光学收发器的相对位置，可以为计算节点中的光学模块中的每个光学模块保留到路由器中的收发器的区域或公共焦点的视线。在计算节点的光学模块与路由器的光学收发器之间具有清晰的视线的情况下，使用光传播的数据传输可以允许在计算节点与路由器之间进行自由空间光学通信。

图1图示了根据实现的使用自由空间光学器件来将多个计算节点102互连的系统100的示例。系统100可以是包括多个计算节点102的被解聚的计算系统。计算节点102可以包括处理节点和/或存储器节点。附加地，计算节点102还可以包括光学模块18。光学模块18可以在计算节点102上的任何位置处被耦合到计算节点102。在所描绘的系统100中，光学模块18被耦合到计算节点102的顶部部分。

附加地，生成用于将自由空间光学通信从计算节点102发送到路由器106的光束的光源10位于距计算节点102一定距离处。换句话说，计算节点102未被耦合到包括光源的光学收发器。相反，计算节点102被耦合到不包括光源的光学模块18。

与系统100一起使用的其他实现可以包括位于计算节点102上的光源。在这些实现中，光学模块18可以包括光学收发器，光学收发器包括用于将自由空间光学通信从计算节点102发送到路由器106的光源10。

多个计算节点102可以与一个或多个路由器106通信，路由器106被配置为在多个计算节点102之间路由自由空间光学通信。计算节点102的光学模块18可以从路由器106接收自由空间光学通信。路由器106可以包括一个或多个光源10，该一个或多个光源10生成光束并将光束瞄准计算节点102的光学模块18处。每个光学模块18可以包括被配置为对从路由器106接收的光束进行调制的调制器，以及用于将经调制的光束反射回路由器106的光学器件系统。根据本公开，光学模块18可以以多种不同的方式配置。光学系统中可以使用诸如反射镜、透镜、光栅等的多种不同类型的光学组件。

(多个)光源10被示出在路由器106内。(多个)光源10可以包括但不限于激光器、发光二极管、红外发射二极管。备选地，(多个)光源10可以与路由器106分离。在一些实现中，(多个)光源10可以与路由器106分离并且也被耦合到路由器106。在一些实现中，(多个)光源10可以与路由器106分离并且不耦合到路由器106。

路由器106还可以包括多个光学收发器12。可以由路由器106使用光学收发器，以用于使用光传播来与计算节点102进行数据传输。路由器106可以将光束瞄准或以其他方式直射到对应的光学收发器12和光学模块18。

在一些实现中，系统100可以被配置为使得针对每个光学模块18存在对应的光学收发器12，光学收发器12被耦合到路由器106并且被光学耦合到光学模块18。在一些实现中，系统100可以被配置为使得光学模块18可以与耦合到路由器106的多个光学收发器12通信。例如，不同的光学收发器12可以用于不同的波长。这样，光学模块18可以将光束直射到一个或多个光学收发器12。

在一个实现中，多个光学收发器12可以被细分为区域14或公共焦点，其中来自所有光学模块18的光束可以被直射。区域14可以包括光学收发器12的子集15。区域的宽度16可以与系统100中的计算节点102的数目成比例。因此，随着系统100中计算节点102数目的增加，区域14的宽度16可能会增加，使得光学收发器12的子集15中的光学收发器的数目增加。附加地，随着系统100中计算节点102的数目减少，区域14的宽度16可以减少，使得光学收发器12的子集15中的光学收发器12的数目减少。

计算节点102中的每个可以相对于区域14定位或布置，使得模块18中的每个可以具有到区域14的直射视线。到区域14的视线可以是没有障碍的笔直路径。这样，视线可以跨越区域14提供清晰的视野，使得能够使用自由空间光学通信来在光学收发器12的子集15与光学模块18之间进行数据传输。

虽然在系统100中描绘了单个区域14，但是光学收发器12可以被细分为多个区域14。因此，不同的光学模块18可以具有到路由器106内不同区域14的直射视线。此外，光学模块18可以具有到路由器106内多于一个区域14的直线视线。

如系统100所示，计算节点102与区域14之间的视线通过调整计算节点102相对于彼此的角度来实现。计算节点102可以以倾斜模式布置，使得最低的计算节点102更靠近在一起，并且计算节点102在计算节点102的堆叠的顶部附近变得离得更远。附加地，每个计算节点102之间的角度20变化，并且较高的角度20可以相对于较低的角度20变得更陡。计算节点102之间的不同角度20可以保持狭窄，以在光场之间保持焦距恒定。通过在计算节点102之间进行轻微的角度调整，计算节点102的每个光学模块18可以具有到光源10和/或区域14的直射视线。

虽然计算节点102被描绘为以一定角度对齐，但是计算节点102可以处于任何位置，诸如但不限于，水平对齐、竖直对齐和/或在相对于区域和/或地面的任何数目的中间位置处对齐。计算节点102的不同位置可以被用于提供到光源10和/或路由器106的区域14的直射视线。附加地，计算节点102可以在任何位置组合中对齐。例如，计算节点102的部分可以以一定角度对齐，而计算节点102部分可以水平对齐。另一示例可以包括计算节点102的部分可以竖直对齐，而计算节点102中的部分以一定角度对齐。另一示例可以包括计算节点102的部分可以竖直对齐，而计算节点102的部分可以水平对齐，并且计算节点102的另一部分可以以一定角度对齐。这样，计算节点102可以被布置在各种位置中，以实现到光源10和/或路由器106的区域14的清晰视线。

计算节点102可以位于外壳104内。外壳104可以包括但不限于针对计算节点102的机架或其他支撑结构。在一个实现中，外壳104可以是罐，诸如可以在低温计算系统中使用的罐(本文中可以称为低温罐)。低温计算系统可以被设计为在极低的温度下操作，因此，在低温计算系统中操作的计算节点102可以位于被冷却到(多个)期望温度的罐中。

计算节点102相对于区域14的相对位置可以通过外壳104的形状来实现。外壳104的外形可以是任何形状，诸如但不限于锥形、圆形、沙漏形、螺旋形、正方形、三角形和/或八角形。因此，代替使用传统的计算机架(其中计算节点102可以成行地堆叠在彼此之上)，外壳104的形状可以被修改为使得在计算节点102被放置到外壳104中时，计算节点102的光学模块18可以具有到光源10和/或路由器106的区域14的直射视线。

通过修改外壳104的形状，在外壳104内使用的计算节点102在保持到光源10和/或路由器106的区域14的直射视线的同时，可以具有共同的形状和/或大小。因此，在不必定制设计用于实现直射视线的计算节点102的情况下，计算节点102的配置可以是相同的，并且公共计算节点102可以在整个外壳104中使用。

如系统100所示，外壳104可以是锥形，具有以倾斜模式布置的一个或多个槽或开口22。计算节点102可以位于开口22中。每个开口22之间的角度20可以变化，并且相对于较低的角度20，较高的角度20可能变得更陡。通过在开口22之间进行轻微的角度调整，可以保持计算节点102的每个光学模块18与光源10和/或路由器的区域14之间的视线。这样，计算节点102可以是级联模式。角度20可以被调整以在每个光学模块18与光源10和/或路由器106的区域14之间创建直射视线。例如，角度20可以被调整来保持光学模块18相对于光源10和/或区域14的垂直位置。附加地，角度20可以被调整以增加或减少系统100中的计算节点102的数目。因此，通过调整计算节点102的角度，外壳104可以在保持计算节点102的光学模块18与光源10和/或区域14之间的直射视线的同时，通过增加和/或减小系统100中计算节点102数目来优化计算节点102的密度。

路由器106、被耦合到路由器106的光学收发器12和光学模块18可以一起运行来将计算节点102互连以形成网络结构。所描绘的系统100中的网络结构使得所有计算节点102能够彼此访问。例如，每个计算节点102的所有存储器节点可以经由网络结构被每个计算节点的所有处理节点访问。

通过修改计算节点102的相对位置，使得计算节点102具有到光源10和/或路由器106的区域14中的光学收发器12的子集15的清晰视线，使用光传播的数据传输可以允许在系统100中出现自由空间光学通信。

现在参考图2A，图示了可以与系统100或图3至图5中所描述的其他系统和/或外壳一起使用的计算节点200的可能实现的示例。计算节点200可以包括被耦合到计算节点200的边缘部分202的光学模块18。因此如图1所示，代替光学模块18耦合到计算节点200的顶部部分，光学模块18被耦合到计算节点200的边缘部分202。

通过将光学模块18耦合到边缘部分202，计算节点200可以被放置在不同的位置中，诸如竖直或向上位置，其中边缘部分202向上指向(多个)光源10(图1)和/或路由器106(图1)的区域14(图1)中的光学收发器12(图1)的子集15(图1)。

根据本公开，光学模块18可以以多种不同的方式来配置。光学系统中可以使用多种不同类型的光学组件，诸如反射镜、透镜、光栅等。

在一个实现中，光源可以位于计算节点102上。包括用于从计算节点200向路由器106发送自由空间光学通信的光源的光学收发器可以被包括在边缘部分202上。

现在参考图2B，图示了计算节点208的可能实现的示例，计算节点208可以与系统100或图3至图5中所描述的其他系统和/或外壳一起使用。计算节点208可以包括光学模块18，光学模块18位于与计算节点208分离的部分204中。连接206可以将部分204耦合到计算节点208。连接206可以是电连接，诸如但不限于有线连接。光学模块18可以经由连接206访问计算节点208。相似地，计算节点208可以经由连接208访问光学模块18。因此，光学模块18可以与计算节点208的处理节点和/或存储器节点分离。

部分204可以与计算节点208分离地成角度，使得光学模块18可以具有到(多个)光源10(图1)和/或路由器106(图1)的区域14(图1)中的光学收发器12(图1)的子集15(图1)的直射视线。每个计算节点208上的光学模块18可以被单独定位和/或成角度以确保直射视线。例如，微机械可以调整部分204的角度和/或位置，使得光学模块18具有清晰视线。微机械可以包括但不限于在微观尺度上构造的任何设备或机器。微机械的一个示例可以包括微机电系统(MEMS)设备。这样，计算节点208可以被放置在处于一个位置中的外壳中，并且具有光学模块18的部分204可以被调整角度或定位为具有到路由器106的区域14的视线。

在一个实现中，传统机架可以与计算节点208一起使用，并且部分204可以被定位和/或调整角度为使得光学模块18可以具有到光源10和/或区域14中的光学收发器12的子集15的清晰视线。例如，计算节点208可以水平放置在机架中，并且部分204可以与计算节点208分离地定位和/或调整角度来实现视线。

在另一实现中，本文中讨论的不同形状的外壳可以与计算节点208一起使用，并且具有光学模块18的部分204可以根据需要来调整，以确保光学模块18具有清晰视线。例如，计算节点208可以以一定角度放置在外壳中，并且对部分204进行附加定位和/或调整角度可以实现到光源10和/或区域14中的光学收发器12的子集15的视线。

根据本公开，光学模块18可以以多种不同的方式来配置。光学系统中可以使用多种不同类型的光学组件，诸如反射镜、透镜、光栅等。

在一个实现中，光源可以位于计算节点208上。包括用于将自由空间光学通信从计算节点208发送到路由器106的光源的光学收发器可以被包括在与计算节点208分离的部分204上。

现在参考图3，图示了根据一个实现的使用自由空间光学器件将处于平坦位置的多个计算节点102互连的示例系统300。系统300图示了将计算节点102布置为确保计算节点102的光学模块18与光源10和/或路由器106的区域14或公共焦点中的光学收发器12的子集15之间的清晰视线，从而实现自由空间光学通信的另一示例。

光学模块18与光源10和/或路由器106的区域14之间的视线可以通过偏移计算节点102以将计算节点102彼此间隔开来实现。计算节点102可以保持在与路由器106垂直的水平位置中。因此，计算节点102之间的偏移可以更大，使得区域14的宽度增加，以确保来自所有光学模块18的光束具有到区域14的没有障碍的直射视线。系统300中可以使用更少数目的计算节点102，因为系统300中的偏移可能更大并且在系统300中能够使用的计算节点102的数目可能受到外壳宽度的约束。

响应于系统100中计算节点102的数目，区域的宽度16可以增加和/或减少。因此，随着系统100中的计算节点102数目的增加，区域14的宽度16可以增加，使得光学收发器12的子集15中的光学收发器的数目增加。附加地，随着系统100中计算节点102的数目减少，区域14的宽度16可能减少，使得光学收发器12的子集15中的光学收发器的数目减少。

计算节点102相对于区域14的相对位置可以通过外壳304的形状来实现。外壳304可以包括以阶梯状模式布置的多个槽或开口302，使得最低的计算节点102更靠近在一起并且计算节点102在计算节点102堆叠的顶部附近变得更远离。虽然计算节点102被描绘为水平对齐，但是计算节点102可以在相对于区域和/或地面的任何位置和/或位置的任何组合中对齐。计算节点102的不同位置可以被用于向光源10和/或路由器106的区域14提供直射视线。例如，计算节点102的部分可以被水平对齐，而计算节点102的部分可以以一定角度对齐。

因此，计算节点102可以在保持到光源10和/或路由器106的区域14中的光学收发器12的子集15的直射视线的同时被水平放置在开口302中，使得使用光传播的数据传输可以允许在系统300中出现自由空间光学通信。

现在参考图4，图示了与图1和图3中讨论的系统100和300一起使用的示例外壳400的俯视图。外壳400可以代替图1和图3中描述的外壳104和/或304来使用。外壳400也可以与外壳104和/或304组合使用。以下可以参考图1和图3的架构来讨论该图。

外壳400可以是圆形形状，并且可以包括以圆形布置的多个槽或开口402，使得在计算节点200被放置在槽或开口502中时，计算节点200呈圆形形状。计算节点200可以放射状地滑入相对于区域14和/或地面的竖直或向上位置中的开口402中。

图2A中讨论的示例计算节点200可以与外壳400一起使用，其中光学模块18被耦合到计算节点102的边缘部分。如图1和图3所示，通过将光学模块耦合到计算节点200的边缘部分，光学模块18可以向上瞄准位于外壳400之上的光源10和/或路由器106的区域14中的光学收发器12的子集15。

虽然图4中描绘了计算节点200的单个环，但是外壳400中可以包括计算节点200的多个环。环可以是一个计算节点的深度。通过将计算节点200以竖直或向上的位置放置到外壳400中，在每个环中可以包括更多的计算节点200。这样，在保持相同数目的计算节点200或增加外壳400中计算节点200的数目的同时，外壳400中包括的环的数目可以减少。例如，代替具有40行的机架，在保持机架通常容纳的相同数目的计算节点200或者增加计算节点200的数目的同时，外壳400可以具有5个环。

每个环可以具有不同的直径404，使得环彼此偏移。因此，较低的环相对于较高的环可以具有较大的直径404。通过将环彼此偏移，较低环中的计算节点200的光学模块18可以具有到光源10和/或路由器106的区域14中的光学收发器12的子集15的直射视线。

通过将计算节点200竖直对齐，可以具有到光源10和/或区域14中的光学收发器12的子集15的直射视线的计算节点200的数目可以增加。这样，更多的计算节点200可以被封装到外壳400中。此外，外壳400的大小可以更小，因为计算节点200是竖直对齐而不是水平对齐。

现在参考图5，图示了与图1和图3中讨论的系统100和300一起使用的示例外壳500。外壳500可以代替图1、图3和图4中描述的外壳104、304和/或400来使用。外壳500也可以与图1、图3和图4中所描述的外壳104、304和/或400组合使用。以下可以参考图1和图3的架构来讨论该图。

外壳500可以是圆形并且可以包括以圆形成一定角度布置的多个槽或开口502，使得在计算节点102被放置到槽或开口502中时，计算节点102可以彼此重叠，并以圆形彼此稍微扇出。计算节点102可以在相对于区域14和/或地面向上的位置中放射状滑入开口502中。

计算节点200可以稍微调整角度，使得计算节点200之间的角度506可以稍微变化。通过在计算节点200之间具有微小的角度变化，可以保持计算节点200的每个光学模块18到光源10和/或区域14中的光学收发器12的子集15之间的视线。

图2A中讨论的示例计算节点200可以与外壳500一起使用，其中光学模块18被耦合到计算节点200的边缘部分。通过将光学模块18耦合到计算节点200的边缘部分，光学模块18可以以清晰视线向上瞄准光源10和/或路由器106的区域14中的光学收发器12的子集15。

虽然图5中描绘了单个行的计算节点200，但是外壳500中可以包括多行计算节点。通过将计算节点200以向上的位置放置在外壳500中，每个行中可以包括更多的计算节点200。这样，在外壳500中保持相同数目的计算节点200或增加计算节点200的数目的同时，外壳500中包括的行的数目可以减少。

通过调整计算节点200的角度，外壳500中的每个行可以具有相同的直径504。计算节点200的角度506可以在不同的行之间变化，使得较低行中的计算节点200可以相对于外壳500中较高行中的计算节点200的角度506以更大的角度504扇出。附加地，通过具有相同直径504，外壳500中包括的计算节点200的数目的密度可以增加。这样，外壳500可以优化外壳500中的计算节点102的密度，同时保持从计算节点200的每个光学模块18到光源10和/或路由器106的区域14中的光学收发器12的子集15的直射视线。

在一些实现中，“网络结构”指代多个计算系统或计算节点被互连的计算机网络架构。在一些实现中，网络结构中的计算系统或计算节点可以使用路由器、交换机和其他类型的网络组件来互连。在一些实现中，网络结构中的计算系统或计算节点可以以在各种计算系统或节点之间提供低延迟和/或高带宽互连的方式被互连。在一些实现中，网络结构中的计算系统或计算节点可以使用相对较少的层(例如，两层或三层)来互连。这基本上将网络架构扁平化，从而缩短了端点之间的距离。

在一些实现中，如果两个组件被电耦合、光学耦合或机械耦合，则它们被“耦合”。

在一些实现中，如果电流可以从一个组件流到另一组件，则两个组件被“电耦合”。在一些实现中，两个电耦合组件可以彼此直接接触，使得电流从一个组件直接流向另一组件。但是，这不是必需的。在一些实现中，两个电耦合组件可以不彼此直接接触。在电耦合的两个组件之间可以存在任何数目的其他导电材料和组件，只要电流在其之间流过。

在一些实现中，如果两个光学组件之间存在光学路径，则两个光学组件被“光学耦合”。因此，在这样的实现中，如果由第一组件发送的光学传输被第二光学组件接收，则第一光学组件(例如，光学模块18和/或节点光学收发器)可以被认为是光学耦合到第二光学组件(例如，路由器光学收发器12)。

术语“确定”(及其语法变型)涵盖各种各样的动作，并且因此，“确定”可以包括计算、估算、处理、导出、调查、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)、证实等。此外，“确定”可以包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可以包括解析、选择、挑选、建立等。

术语“包括”、“包含”和“具有”旨在具有包容性，并意味着可能存在除所列元素之外的其他元素。附加地，应当理解，对本公开的“一个实现”或“实现”的引用并不旨在被解释为排除也并入所述特征的附加实现的存在。例如，在兼容的情况下，关于本文中的实现描述的任何元素或特征可以与本文中描述的任何其他实现的任何元素或者特征组合。

所描述的实现被认为是例示性的而非限制性的，并且本公开可以以除本文具体描述的形式之外的其他形式来体现。因此，本公开的范围由所附权利要求书而不是由前述描述来指示。在权利要求的含义和等效范围内的变更应被包含在其范围内。