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一种光模块集成设备及通信系统

文献发布时间:2024-04-18 19:57:31


一种光模块集成设备及通信系统

技术领域

本申请涉及服务器技术领域,具体涉及一种光模块集成设备及通信系统。

背景技术

随着光通信技术的不断发展,网卡的数据传输速率越来越高,目前数据传输速率高达400Gbps/s的网卡已经产品化。其中,数据传输速率越来越高,代表支持数据传输的光电转换模块(简称光模块)的功率越来越高,光模块工作时散发的热量越多。因此,光模块产品对于散热也提出了更高的要求。

服务器通信场景的通信架构可以参阅图1,其中服务器的光模块布置在服务器内部风道的下游,光模块处的来流空气会被上游的中央处理器(central processing unit,CPU)等部件加热;再加上光模块在进行电光转换时,由于未完全转换为光电子的部分电流产生的热量,导致服务器的CPU和光模块同时工作时,在光模块处将产生大量的积热。

目前的散热解决方案中,主要是通过在服务器中部署更多或更大功率的风扇,以满足光模块的散热需求。然而,由于服务器中风扇和光模块之间位置和距离的关系,风扇对光模块的散热效率较低,系统能耗较大。因此,在服务器通信场景中,如何针对服务器中的高速率光模块进行散热设计,已经成为了服务器散热设计中的难点。

发明内容

本申请实施例提供一种光模块集成设备及通信系统,能够实现服务器和光模块的硬件解耦,二者相互独立设计,降低服务器和光模块的设计难度;同时,光模块可以通过独立的散热模块进行散热,散热效率更高,系统能耗更小。

本申请实施例第一方面提供一种光模块集成设备,该设备包括:光模块、散热模块和电源;该电源分别电连接该光模块和该散热模块;该电源用于为该光模块和该散热模块供电;该散热模块用于为该光模块散热;该光模块设有第一接口和第二接口;该光模块的第一接口用于连接第一通信设备的网口;该第一通信设备为服务器或交换机;该光模块的第二接口用于连接传输网络设备;该传输网络设备用于实现该第一通信设备的远距离光通信。

其中,该第一接口为电信号接口;该第二接口为光信号接口。

本申请实施例中,通过光模块集成设备,将光模块在服务器之外进行部署,实现了服务器和光模块的硬件解耦,服务器无需为了满足光模块的散热需求而进行硬件设计改进,光模块能够独立进行散热设计,降低服务器和光模块的设计难度;另外,光模块可以通过独立的散热模块进行散热,能效比更高,能耗更小。

在一种可能的实现中,该第一接口为直接连接电缆DAC接口。

本申请实施例中光模块集成设备中的光模块通过DAC接口连接服务器或交换机,可以支持光模块以高传输速率进行通信,同时,相对于有源光缆(active optical cables,AOC),DAC线缆的连接器模块没有光学激光器和其他电子元件,采用DAC线缆可以在机房等短距离通信场景中保持高速通信质量的前提下,节约成本和功耗。

在一种可能的实现中,该散热模块为风冷散热模块或液冷散热模块。

本申请实施例中,可以根据光模块集成设备所在环境的实际条件和散热需求,选择风冷散热模块或液冷散热模块对光模块进行散热,设计灵活度更高。

在一种可能的实现中,该散热模块为风扇;该光模块集成设备还包括控制模块;该控制模块分别电连接该电源和该风扇;该电源为该控制模块供电;该控制模块用于控制该风扇为该光模块散热。

本申请实施例中,通过在光模块集成设备中设置控制模块,以控制风扇对光模块进行散热,可以根据不同的散热策略对光模块进行散热,灵活性更高。

在一种可能的实现中,该光模块集成设备还包括温度传感器;该温度传感器与该电源电连接;该温度传感器用于获取该光模块的温度信息;该控制模块用于根据该温度传感器获取的温度信息,控制该风扇对该光模块的散热模式。

本申请实施例中,通过在光模块集成设备中设置温度传感器获取光模块的温度信息,以使得控制模块能够根据该温度信息控制风扇进行针对性地散热,可以提高散热效率,减小能耗。

在一种可能的实现中,该温度传感器设置于该光模块的内部、外部或表面。

本申请实施例中,该温度传感器能够设置于光模块集成设备中的不同位置,设计灵活性更高。

在一种可能的实现中,该光模块集成设备还包括第一指示灯;该第一指示灯与该光模块电连接;该第一指示灯用于指示该光模块的工作状态。

本申请实施例中,通过设置第一指示灯以指示光模块集成设备中光模块的工作状态,使得管理人员或运维人员可以快速地确认当前该光模块的工作状态,在光模块故障时能够及时进行维护。

在一种可能的实现中,该控制模块还用于监控该光模块集成设备的运行状态,并将该运行状态上报管理系统。

本申请实施例中,控制模块可以将光模块集成设备运行中的异常信息及时上报管理系统,以便运维人员及时识别并处理故障。

本申请实施例第二方面提供一种通信系统,该通信系统包括:机柜、第一通信设备和如第一方面中任一可能实现所述的光模块集成设备;该第一通信设备和该光模块集成设备设置于该机柜内;该光模块集成设备通过第一接口与该第一通信设备的网口进行通信。

在一种可能的实现中,该通信系统还包括线缆背板;该光模块集成设备的第一接口与该线缆背板的第一接口连接;该线缆背板的第二接口与该第一通信设备的网口连接。

在一种可能的实现中,该机柜为机架,该第一通信设备包括机架服务器。

在一种可能的实现中,该第一通信设备为高密服务器;该高密服务器包括多个计算节点,每个计算节点包括该网口。

在一种可能的实现中,该通信系统为整机柜服务器,该第一通信设备可以为整机柜服务器中的服务器节点或者交换机;换言之,当通信系统为整机柜服务器时,可以将服务器节点和交换机节点的光模块集合构成光模块集成设备。

附图说明

图1为服务器通信场景下的一种通信架构的示意图;

图2为本申请实施例提供的一种光模块集成设备和第一通信设备的连接示意图;

图3为本申请实施例提供的一种光模块集成设备的结构示意图;

图4为本申请实施例提供的光模块集成设备控制散热的流程示意图;

图5为本申请实施例提供的一种前面板的示意图;

图6为本申请实施例提供的一种后面板的示意图;

图7为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图;

图8为本申请实施例提供的一种服务器通信过程的数据流向图;

图9为本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图;

图10为本申请实施例提供的另一通信系统的结构示意图;

图11为本申请实施例提供的另一通信系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图,对本申请的实施例进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员可知,随着技术发展和新场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

光模块作为光纤通信中的重要组成部分,被广泛应用于光通信设备。例如在数据中心的机房中,网络交换机和服务器内部设置有光模块,以实现网络交换机和服务器之间、网络交换机之间以及服务器之间的通信的数据互通;又如在移动通信基站中,射频拉远单元(remote radio unit,RRU)和室内基带处理单元(building baseband unit,BBU)内部设置有光模块,二者之间通过光纤进行通信。

在光模块的工作过程中,光模块难以将输入电流百分百转换为光电子,未转换的电流将以热量的形式散逸;若这些热量大量堆积在服务器中,将降低服务器内部部件的寿命下降、材料老化、可靠性降低甚至损坏。因此,需要通过服务器内设置的风扇对光模块散发的热量进行驱散。

在服务器的散热设计中,CPU的散热优先级较高,需要优先保证CPU的散热效果;而CPU需要连接服务器中的各个部件,通常被设置于服务器的中间位置;光模块需要通过光纤连接外部设备,因此被设置于服务器的边缘位置;风扇需要最大化推动服务器内部和外界的热交换,因此也被设置于服务器边缘位置的进出风口。因此,除了定制化设计的服务器外,常见服务器中的风扇散热设计如图1中的服务器结构所示,风扇工作时推动气流形成风道,CPU处于风道上游,光模块处于风道下游,CPU加热后的热空气经过光模块后被运输至外界进行热交换。

在如图1所示的服务器结构中,光模块的来流空气不仅被CPU散发的热量加热,还由于与风扇的距离关系,来流空气到达光模块后风速减小,散热效果减弱。因此,要满足光模块的散热需要,一个方法是更改服务器内部的硬件布局,定制化开发服务器,以使得服务器内部的部分风扇能够专用于光模块的散热,相对应的,服务器的生产成本将提高;另一方式是在该服务器结构不变的情况下,通过加大风扇功率,或者添加更多的风扇以满足光模块的散热需求,这样的方案能效比较低,能耗高。

为了解决上述问题,可以参阅图2,图2为本申请实施例提供的一种光模块集成设备和第一通信设备的连接示意图,通过将光模块110a至110c(下文统称光模块110)在第一通信设备20a至20c(下文统称第一通信设备20)之外进行部署,实现了第一通信设备20和光模块110在硬件结构上的解耦。其中,光模块集成设备10包括至少一个光模块110,第一通信设备20包括网卡210。需要说明的是,光模块集成设备110中还包括散热模块120和电源130,电源130分别电连接光模块110和散热模块120。可以理解的是,为使附图简洁,图2中未示出电源130和光模块110的连接关系。

其中,光模块110用于进行光电信号的转换,具体用于接收网卡210发送的电信号,并将该电信号转换为光信号,再通过传输网络设备30发送该光信号,以使得该电信号承载的信息能够被远距离传输至对应的第二通信设备;还用于接收远距离的第二通信设备通过传输网络设备30发送的光信号,并将该光信号转换为电信号,再向第一通信设备20的网卡210发送该电信号。

其中,第一通信设备20可以为服务器,也可以为交换机。

其中,第一通信设备20和第二通信设备通过光模块集成设备10和传输网络设备30连接。

电源130用于为光模块110和散热模块120供电,以使得光模块110和散热模块120能够工作;散热模块120用于为光模块110进行散热,以使得光模块110能够保持良好的工作状态。

本申请实施例中,光模块集成设备10具有独立的电源130对光模块110及散热模块120进行供电;与服务器和/或交换机解耦的光模块110集成于光模块集成设备10的情况下,可以减小服务器和/或交换机的整机功耗。

可选的,散热模块120是风冷散热模块;示例性的,散热模块120可以是风扇。

可选的,散热模块120是液冷散热模块;示例性的,可以通过液冷工质进行散热,例如,液冷工质可以为去离子水、醇基溶液、氟碳类工质、矿物.油或硅油等类型。

其中,光模块110可以通过直接连接电缆(direct attach cable,DAC)连接第一通信设备20的网卡210,第一通信设备20能够通过光模块集成设备10连接传输网络设备30,从而实现与远端的第二通信设备进行远距离通信。

其中,传输网络设备30用于实现第一通信设备的远距离光通信,具体地,传输网络设备30用于实现相距较远的第一通信设备20和第二通信设备的通信。示例性的,传输网络设备30可以包括光纤通道,光模块110可以通过该光纤通道连接第二通信设备;传输网络设备还可以包括一个或多个中转设备,光模块110可以通过光纤连接其中的一个中转设备,再通过该一个或多个中转设备连接第二通信设备。

其中,该中转设备可以为路由器、基站、数字用户线路接入复用器(digitalsubscriber line access multiplexer,DSLAM)、交换机、和数字用户线路(digitalsubscriber line,DSL)网关中的任意一种。

本申请实施例中,第一通信设备20通过DAC线缆连接光模块集成设备10,可以支持高传输速率的光模块110以高速率进行通信,例如支持400Gbps/800Gbps的光模块110以其最高传输速率进行通信;同时,相对于有源光缆(active optical cables,AOC),DAC线缆的连接器模块没有光学激光器和其他电子元件,采用DAC线缆可以在机房等短距离通信场景中保持通信质量的前提下,节约成本和功耗。

可选的,如图2所示,光模块集成设备10包括多个光模块110,每个光模块110分别连接一个第一通信设备20的网卡。

可选的,光模块集成设备10包括一个光模块110,光模块110通过分线装置同时连接多个第一通信设备20的网卡210;多个第一通信设备20可以通过约定占用时刻、占用时长或占用次序的方式,轮流使用光模块110进行光通信。

将第一通信设备20与光模块110进行硬件解耦后,从第一通信设备20的角度看,第一通信设备20的散热设计无需考虑光模块110的散热需求,可以减少为满足光模块110的散热需求而额外布置的散热部件,也无需定制化服务器、更改服务器的硬件布局设计,可以解决服务器硬件布局设计和光模块散热设计的耦合难点问题,并节约成本;同时,由于光模块110布置于第一通信设备20之外,第一通信设备20内部的设计空间更大,能够兼容更多的设计方案。

从光模块110的角度看,光模块集成设备10可以设置专为光模块110进行散热的散热模块120,具有更好的散热效果,能效比更高,有利于节能;同时该散热模块120的设计不受第一通信设备20内部空间的约束,设计空间更宽广,自由度更高。

因此,本申请实施例中,通过实现第一通信设备20与光模块110进行硬件解耦,能够降低第一通信设备20和光模块110的设计要求和设计难度。

可选的,光模块集成设备10还包括外壳140。

其中,外壳140设置有容置腔,该容置腔可以是外壳140形成的封闭的空间。示例性的,外壳140可以为内部中空的箱体,即外壳140的形状为长方体,容置腔为箱体内部中空的空间。

其中,光模块110和电源130可以设置于该容置腔中。可选的,散热模块120可以设置于该容置腔中。

可以理解的是,当散热模块120为液冷散热模块时,散热模块120可以绕设于外壳140,或穿过外壳140的容置腔,利用液冷散热模块中循环流动的冷却液与该容置腔内的热空气进行换热,带走光模块110产生的热量。

其中,第一通信设备20为服务器时,具体可以为刀片式服务器、高密度服务器、机架式服务器、机柜式服务器、通用服务器、图形处理器(graphics processing unit,GPU)服务器、数据处理器(data processing unit,DPU)服务器或人工智能(artificialintelligence,AI)服务器。第一通信设备20内部设置有网卡210,网卡210连接光模块110,网卡210用于通过光模块集成设备10和传输网络设备30与第二通信设备进行通信,示例性的,第二通信设备可以是其它的服务器。可选的,第二通信设备为光通信设备。

可以理解的是,在其他的一些可能实现中,第一通信设备20还可以是其他设置有网卡210的通信设备或终端。

在图2所示结构的基础上,请参阅图3,图3为本申请实施例提供的一种光模块集成设备的结构示意图。

如图3所示,光模块集成设备10包括光模块110、散热模块120、电源130。

在一种可实现方式中,光模块集成设备10还包括控制模块150,控制模块150分别电连接电源130和散热模块120,电源120还用于为控制模块150供电。控制模块150用于控制散热模块120对光模块110散热,示例性的,控制模块150可以控制散热模块120的散热模式,使散热模式与光模块当前的温度相匹配。其中,散热模式可以通过散热模块120的参数进行设置,例如运行功率、风扇转速、液体流速等;不同散热模式能够驱散不同温度下的热量。

在一种可实现方式中,光模块集成设备10还包括温度传感器160,温度传感器160与控制模块150电连接。温度传感器160用于获取光模块110的温度信息;控制模块150用于根据温度传感器160获取的温度信息,控制散热模块120的散热模式。

在一种可实现的方式中,光模块集成设备10还包括外壳140。光模块集成设备10的各部件位于该外壳内部。外壳140对光模块集成设备10的各部件起到保护作用。

在一种可实现的方式中,光模块集成设备10还包括第一指示灯170。

其中,光模块110设置有第一接口111和第二接口112,第一通信设备20的网卡210上设置有网口211,传输网络设备30包括光纤接口;第一接口111用于连接网口211,也就是说,第一接口111为光模块110的电信号接口,具体用于与网口211进行电信号的传输;第二接口112用于连接光纤接口,第二接口112为光模块110的光信号接口,具体用于连接传输网络设备30,与传输网络设备30进行光信号的传输。

可选的,第一接口111为直接连接电缆(direct attach cable,DAC)接口。

在第一接口111为DAC接口的情况下,网口211可以为DAC接口,网口211和第一接口111通过DAC线缆直接连接;网口211还可以为其他类型的接口,网口211和第一接口111通过转换器进行连接。

可以理解的是,图3所示的光模块集成设备10中光模块110的数量仅为举例而非限定,实际应用中光模块集成设备10中光模块110的数量可以更多。

其中,电源130的数量可以为一个或多个;电源130可以是单输入的电源,也可以是双输入的电源130,本申请实施例对此不做具体限定,具体可结合实际需求灵活设计。

可选的,光模块集成设备10还包括电源接口131。电源130连接电源接口131,外部电源通过电源接口131向电源130供电。具体地,电源接口131设置有多个接线连接件,例如可以为金属针、金属片、金属柱等可插拔连接件。不同的接线连接件连接的不同类型的电源线缆,电源线缆的类型有3种,分别为火线、零线和地线。火线提供的电流和电压通过零线形成回路,电流才能通过。地线是在电路出现短路时让电流直接流入大地的,可以保障安全,不会发生触电的危险。在实际应用中,该多个接线连接件至少包括火线的接线连接件和零线的接线连接件,进一步的,该多个接线连接件还可以包括地线的接线连接件。示例地,电源接口131包括火线的接线连接件,为单相电。

若电源接口131采用接线连接件直接对外连接,则电源接口131为插头连接器。插头连接器可以理解为体积较大的连接器。例如,插头连接器可以为IEC 60320电源线的连接头C20或C14。若电源接口131的接线连接件采用插孔的方式对外连接;对应的,电源接口131为插孔连接器。这里,插孔连接器可以理解为体积较大的连接器。比如,插孔连接器可以为IEC 60320电源线的连接头C10或C13。需要说明的是,在实际应用中,电源接口131通常需要通过电源线缆连接电源插排。

可以理解的是,在没有控制模块150的情况下,散热模块120可以以恒定功率进行工作,为光模块110进行散热,此时,光模块集成设备10中无需设置温度传感器160。

其中,控制模块150、温度传感器160和第一指示灯170均被设置于外壳140的容置腔中。

其中,控制模块150可以是中央处理器(central processing unit,CPU)、微处理器、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他具有计算能力的处理单元。示例的,控制模块150可以为基板管理控制器(baseboard managementcontroller,BMC)。

控制模块150通过传感器信号线连接温度传感器160,通过控制信号线连接散热模块120和电源130。控制模块150用于接收温度传感器160获取的温度信息,并根据该温度信息控制散热模块120对光模块110的散热模式;控制模块150还用于控制电源130为光模块110、散热模块120和控制模块150本身进行供电。

其中,温度传感器160可以设置于光模块110的内部或表面,采集对应光模块110的温度信息;也可以设置于外壳140的容置腔的内表面,或该容置腔内的其他位置,以采集该容置腔的整体温度信息。

其中,温度传感器160可以直接连接电源130,由电源130进行供电;也可以连接光模块110或控制模块150,由电源130进行间接供电。

光模块集成设备10控制散热的流程可以参阅图4,如图4所示,在步骤401时,光模块110开始工作,光模块110内部进行的光电转换产生热量,其内部和表面的温度升高,带动容置腔内部的温度升高;步骤402中,温度传感器160可以监控到该温度的变化,获取温度信息并将该温度信息回传至控制模块150;在步骤403中,控制模块150根据该温度信息向散热模块120发送散热指令;在步骤404中,散热模块120根据该散热指令,切换到增强散热的散热模式,以加强对光模块110的散热;此时再回到步骤402,在散热模块120加强散热后,温度传感器检测到光模块110或容置腔内部下降的温度,进行新一轮的散热控制。这样,该容置腔内部的温度和光模块110的温度被维持在预设的可接受温度范围内。

示例性地,控制模块150可以基于预设的散热策略控制连接的散热模块120的散热模式,从而更好的为光模块集成设备10散热;不同的散热模式可以对应散热模块120中各个部件的工作参数的不同数值,例如风冷散热模块中的风扇转速、液冷散热模块中的冷却液流速。

在一种可实现方式中,光模块110的数量为多个,散热模块120包括多个风扇;控制模块150可以通过设置于各个光模块110的温度传感器160获取每个光模块110的温度数据,再根据该温度数据,以及风扇与光模块110之间的距离关系,实时调整各个风扇的运行功率,使得在满足整体散热需求的情况下,散热模块120的功耗尽可能地低。

可选的,控制模块150与光模块110连接。

其中,控制模块150可以运行预先开发的控制管理软件,对光模块集成设备10进行智能化管理;例如根据温度传感器160采集的温度数据对散热模块120进行智能控制,根据光模块110和散热模块120的功率需求情况控制电源130的功率输出。

其中,控制模块150还可以设置有网口(附图中未示出),控制模块150通过该网口接入管理网络,管理网络连接网管系统,从而可以将光模块集成设备10的整体的运行情况,通过管理网络上报给管理系统,以便运维人员及时处理故障,保证业务无损。

其中,管理网络由是由若干网络设备(比如,交换机、路由器、网关等)和连接这些网络设备的链路构成。接入管理网络的多个电子设备中的任意电子设备均可以和管理系统之间通信;本申请实施例中,该多个电子设备可以包括一个或多个光模块集成设备10,以及一个或多个第一通信设备20。

具体地,控制模块150可以通过该网口和网线连接光模块集成设备10所在机箱或机柜的控制器;控制模块150可以通过该控制器与管理网络连接;控制模块150还可以通过该网口和网线连接该管理网络中的电子设备,从而接入该管理网络。

示例性地,网线可以为RJ45网线。其中,RJ45网线是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种,控制模块150的网口为RJ45网口。

本申请实施例中,控制模块150还用于对光模块集成设备10的各个部件(例如光模块110、散热模块120、电源130)的温度、电压等健康状态进行检测,若这些部件出现异常,则控制模块150可以将对应的异常信息及时通过管理网络上报给管理系统,以便运维人员及时处理,保证业务连续性。示例性地,可以通过以下两种手段将信息上报给管理系统,第一种是控制模块150会提供各种各样的接口供上层的管理系统查询,如web、命令行等人机接口等;第二种是主动上报,当控制模块150检测到有故障产生时,控制模块150可以通过网络管理协议(simple network management protocol,SNMP)、简单邮件传输协议(simplemail transfer protocol,SMTP)、Redfish协议等多种业界通用规范将异常信息及时通过管理网络上报给管理系统,以便运维人员及时识别处理故障。

可选的,外壳140包括前面板141和后面板142。其中,第一指示灯170被设置于前面板141,第一指示灯170与光模块110电连接;第一指示灯170用于指示光模块110的工作状态。具体地,光模块110可以通过不同颜色、不同数量或不同频率的第一指示灯170指示光模块110不同的工作状态。

可以理解的是,前面板141中,第一指示灯170的所在位置对应进行了镂空或透光处理,使得第一指示灯170的灯光能够被外壳140的外部观察到。

可以理解的是,在其他的一些可能实现中,第一指示灯170也可以被设置于后面板142,或外壳140的其他位置,只需要便于运维人员观察即可。

具体可以参阅图5和图6,图5和图6分别为本申请实施例提供的一种外壳的前面板和后面板的示意图。

如图5所示,前面板141包括进风口1411、第一接口111和第一指示灯170。

其中,进风口1411作为外界空气的入口,与设置于后面板142的风扇121相对,进风口1411和风扇121之间形成风道,外壳140的容置腔内的热空气沿着该风道运输至外界。

其中,第一指示灯170连接光模块110,第一指示灯170可以用于指示第一接口111的工作状态。具体地,一个第一指示灯170可以对应一个或多个第一接口111,一个第一接口111可以对应一个或多个第一指示灯170,每个第一指示灯170用于指示对应第一接口111的工作状态。本申请实施例对于第一指示灯170的数量和第一接口111的数量,以及二者的对应关系不作具体限定。

可选的,第一指示灯170的数量和第一接口111的数量可以相同,且二者一一对应。

示例性的,当第一指示灯170常亮时可以表示对应的第一接口111通电,且工作状态为正常;当第一指示灯170熄灭时可以表示对应的第一接口111断电;当第一指示灯170闪烁时可以表示对应的第一接口111正在转发数据。

可选的,如图5所示,每个第一接口111对应两个第一指示灯170。

示例性的,当一个第一接口111对应的两个第一指示灯170均常亮时,表示该第一接口111的工作状态为正常;当该两个第一指示灯170中只有一个常亮时,表示该第一接口111的工作状态为异常;当该两个第一指示灯170均熄灭时,表示该第一接口111断电。

示例性的,与第一接口111对应的两个第一指示灯170中,一个作为状态指示灯,该状态指示灯常亮时表示第一接口111通电且工作状态正常,熄灭时表示第一接口111断电;另一个作为数据指示灯,该数据指示灯常亮或闪烁时表示第一接口111正在转发数据,熄灭时表示第一接口111处于休眠状态。

可选的,如图6所示,散热模块120包括风扇121;后面板142包括风扇121、第二接口112和第二指示灯180至182。

其中,第二指示灯180连接电源130,用于指示电源130的工作状态。示例性的,第二指示灯180常亮时表示电源130连接正常且供电正常;闪烁时表示电源130工作状态异常,如电源线连接不稳定、温度过高或电压电流过高等;熄灭时表示电源130断电。

其中,第二指示灯181连接控制模块150,用于指示光模块集成设备10的系统状态。示例性的,第二指示灯181以绿色光常亮时表示系统运行正常;以绿色光闪烁时表示系统正在启动;以黄色光常亮时表示系统故障或过热;熄灭时表示系统断电。

其中,第二指示灯182连接控制模块150,用于帮助维护人员或管理人员定位光模块集成设备10。示例性的,当控制模块150接收到管理指令时,可以使第二指示灯182以蓝色光闪烁,以便维护人员或管理人员从服务器系统中定位光模块集成设备10。

可以理解的是,上述指示灯可以由其对应连接的部件进行供电,当该指示灯被正常供电时常亮发光,表示该对应连接的部件工作状态为正常;当该指示灯的供电异常时不发光或闪烁发光,表示该对应连接的部件工作状态为异常。

在一些更复杂的部件中可能设置有具备计算能力的逻辑处理单元,该逻辑处理单元可以判断自身的工作状态,并根据当前的工作状态控制连接的一个或多个指示灯发出不同颜色或不同频率的光,以表示该自身的工作状态。

可以参阅图7,图7为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图。如图7所示,光模块110包括第一接口111、第二接口112、电光转换单元113、光电转换单元114和印制电路板组件(printed circuit board assembly,PCBA)115。第一接口111、第二接口112、电光转换单元113和光电转换单元114均设置于PCBA组件115上。

其中,电光转换单元113包括光发射机1131和激光器1132,第一接口111连接光发射机1131,光发射机1131连接激光器1132,激光器1132连接第二接口112;光电转换单元114包括光接收机1142和检测器1141,第二接口112连接光接收机1142,光接收机1142连接检测器1141,检测器1141连接第一接口111。

光模块110发送光信号的过程为:光发射机1131通过第一接口111接收网卡210发送的调制电信号,然后根据该调制电信号驱动激光器1132,通过第二接口112输出光信号。

光模块110接收光信号的过程为:光接收机1142通过第二接口112接收第二通信设备通过传输网络设备30发送的光信号,检测器1141通过受激吸收该光信号后产生电信号,然后通过第一接口111向网卡210发送该电信号。

在一种可能的实现中,光模块集成设备10包括PCB板(附图中未示出),上文描述的光模块110、散热模块120、和控制模块150均可以设置在该PCB板上;电源130与该PCB板连接,用于为该PCB板供电。

其中,该PCB板用于实现光模块110、散热模块120和控制模块150此三者和电源130的连接;还用于实现光模块110和散热模块120此二者与控制模块150的连接。

本申请实施例中,通过光模块集成设备10,将光模块110在第一通信设备20之外进行部署,实现了第一通信设备20和光模块110的硬件解耦,第一通信设备20无需为了满足光模块110的散热需求而进行硬件设计改进,光模块110能够独立进行散热设计,降低第一通信设备20和光模块110的设计难度;另外,光模块110可以通过独立的散热模块进行散热,能效比更高,能耗更小。

本申请实施例将光模块110集成于光模块集成设备10中,第一通信设备20在向远端的第二通信设备发送信息时,可以先通过DAC线缆与光模块集成设备10中的光模块110进行短距离通信,然后光模块110将信息转换为光信号,通过光纤和传输网络设备30进行远距离传输;远端的光模块110可以同样集成于光模块集成设备10,在通过光纤接收到传输网络设备30转发的光信号后,远端的光模块集成设备10将该光信号转换还原该信息,再通过短距离通信传输该信息至第二通信设备,从而实现远距离的信息传输。

具体可以参阅图8,图8为本申请实施例提供的基于上述光模块集成设备的服务器通信过程的数据流向图。如图8所示,数据从服务器A传输至服务器B的过程中,需要从服务器A出发,经过光模块集成设备A、传输网络设备30和光模块集成设备B,到达服务器B。

在该数据的传输过程中,该数据的流动情况如下:

服务器A的处理器A生成待传输的目标数据,该目标数据的目的IP地址为服务器B的IP地址;处理器A向网卡A发送该目标数据,网卡A通过DAC线缆将该目标数据转发至光模块集成设备A中的光模块A。

光模块A先将该目标数据调制为一定码率的电信号,光模块A中的电光转换模块再根据该电信号,通过光纤向传输网络设备30发射光信号。

示例性的,传输网络设备30可以是一条光纤,也即光模块A与光模块B之间通过一条光纤连接。

示例性的,传输网络设备30也可以是一个或多个中转设备;光模块A或光模块B通过光纤连接该一个或多个中转设备中的一个。

光模块B中的光电转换模块接收传输网络设备30转发的该光信号后,将该光信号转换为一定码率的电信号;再将该电信号解调为该目标数据;然后通过DAC线缆将该目标数据发送至服务器B的网卡B。

网卡B接收该目标数据后,将该目标数据发送至处理器B进行处理,完成本次的远距离信息传输。

本申请实施例通过采用DAC线缆进行服务器到光模块集成设备之间的数据传输,可以解决光模块与服务器解耦后的连接问题,保障硬件解耦后的光模块接收到的数据质量,从而在维持通信质量水平的情况下,能够解决光模块的散热设计难题。

本申请实施例还提供了一种通信系统,请参阅图9,如图9所示,该通信系统包括光模块集成设备10和第一通信设备20。在图9的具体示例中,第一通信设备20包括服务器20a、服务器20b和交换机20c。其中,每个第一通信设备20包括网口1和网口2;光模块集成设备10包括网口1至3。

其中,第一通信设备20网口1均通过DAC线缆连接光模块集成设备10的网口1,第一通信设备20的网口2均通过DAC线缆连接光模块集成设备10的网口2;光模块集成设备10的网口3用于通过光纤连接传输网络设备,从而连接该通信系统外的第二通信设备。

可以理解的是,第一通信设备20的网口1和网口2相当于上述图3实施例中第一通信设备20的网口211;光模块集成设备10的网口1和网口2相当于第一接口111,网口3相当于第二接口112。

其中,光模块集成设备10的网口1和网口2可以为光模块集成设备10中两个光模块的第二接口,也即两个光模块的电接口。在其他的一些可能实现中,光模块集成设备10包括多个光模块,每个光模块的第二接口用于连接第一通信设备20的一个网口。

其中,光模块集成设备10的网口3的数量可以为一个或多个,每个网口3用于连接一个传输网络设备。

可以理解的是,图9所示中,第一通信设备20中与光模块集成设备10连接的网口数量仅为举例而非限定。在本申请实施例提供的通信系统中,第一通信设备20包括至少一个用于与光模块集成设备10连接的网口。

在一种可能的实现中,第一通信设备20包括高密服务器,该高密服务器包括多个计算节点,每个计算节点包括一个网口,每个计算节点的网口分别连接光模块集成设备10的网口1或网口2。

在一种可能的实现中,该通信系统包括机柜、第一通信设备和上述图2至图8中所述的光模块集成设备;该第一通信设备和该光模块集成设备设置于该机柜内;该光模块集成设备通过第一接口与第一通信设备的网口进行通信。

在一种具体的可能实现中,如图10所示,第一通信设备20包括机架服务器21;光模块集成设备10和机架服务器21设置于机柜60中,光模块集成设备10连接机架服务器21。

可选的,第一通信设备20还包括交换机23,交换机23设置于机柜60中。

可选的,如图10所示,光模块集成设备10、机架服务器21和交换机31之间通过第一线缆背板71连接。

其中,第一线缆背板71可以设置于机柜60中,也可以作为机柜60的背板。

第一线缆背板71设置有第一接口,第一线缆背板71的第一接口用于连接光模块集成设备10中光模块的第一接口(也即图9中光模块集成设备10的网口1和网口2);第一线缆背板71还设置有第二接口,第一线缆背板71的第二接口和用于连接机架服务器21的网口(也即图9中第一通信设备20的网口1和网口2),第一线缆背板71中的第一接口和第二接口连接。这样,在光模块集成设备10的光模块连接第一线缆背板71的第一接口,第一通信设备20的网卡连接第一线缆背板71的第二接口后,可以通过第一线缆背板71实现光模块集成设备10的光模块和第一通信设备20的网卡的电性连接。

可以理解的是,图10所示的光模块集成设备10、机架服务器21和交换机23的位置关系仅为举例而非限定,光模块集成设备10可以设置于机柜60的底部或中部,交换机23可以设置于机柜60的顶部或底部。

在一种具体的可能实现中,如图11所示,第一通信设备20包括刀片服务器,机柜为刀片服务器机箱80,光模块集成设备10和刀片服务器设置于刀片服务器机箱80内部。

可选的,第一通信设备20还包括交换机23,交换机23设置于刀片服务器机箱80内部。

可选的,如图11所示,通信系统还包括第二线缆背板72,刀片服务器和光模块集成设备10之间通过第二线缆背板72连接。

其中,刀片服务器具体可以为横插刀片服务器,也可以为竖插刀片服务器。

在图11所示的具体例子中,刀片服务器机箱80中设置有1个光模块集成设备10、8个横插刀片服务器22和第二线缆背板72;第二线缆背板72设置有第一接口和第二接口,第二线缆背板72的第一接口用于连接光模块集成设备10中光模块的第一接口,第二线缆背板72的第二接口用于连接该8个横插刀片服务器22的网口,第二线缆背板72中的第一接口和第二接口连接,也即第二线缆背板72用于实现光模块集成设备10和8个横插刀片刀片服务器22的连接。可选的,光模块集成设备10中的1个光模块连接一个横插刀片服务器22。可选的,光模块集成设备10中的1个光模块连接8个横插刀片服务器22。

需要说明的是,光模块集成设备10和横插刀片服务器22的连接方式仅仅作为示例,并不构成具体限定,具体可结合实际需求进行灵活的设计。本例中,横插刀片服务器22和光模块集成设备10横插在刀片服务器机箱80中,横插刀片服务器22和光模块集成设备10设置在第二线缆背板72的相同侧。

可以理解的是,在其他的一些可能实现中,第一通信设备20包括竖插刀片服务器,刀片服务器机箱80为用于容纳竖插刀片服务器的机箱。

需要说明的是,第一线缆背板71和第二线缆背板72均为第一通信设备20和光模块集成设备10通过PCB电路板连接的具体可能实现,在实际应用中,还可以采用其他的电路板实现第一通信设备20和光模块集成设备10的连接。

本申请实施例中,光模块集成设备10为便于部署,可以和多个第一通信设备20一起设置在机柜中,使得机柜中的多个第一通信设备20就近通过光模块集成设备10进行光通信,避免由于第一通信设备20与光模块集成设备10之间的DAC线缆过长导致通信数据出现较大程度的失真。需要说明的是,本申请实施例中,光模块集成设备10可以根据实际的机柜形态以及第一通信设备20的形态进行适配性改变,从而满足不同的业务需求。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请实施例的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请实施例所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请实施例各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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