網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和業(yè)務(wù)需求的快速發(fā)展使數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,也使數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問(wèn)題受到持續(xù)關(guān)注。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)為業(yè)務(wù)流量傳輸提供了多條高速鏈路,可以在短時(shí)間內(nèi)完成大量的數(shù)據(jù)傳輸,如果要充分利用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的多徑特性,必須使用負(fù)載均衡算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的流量進(jìn)行調(diào)度。但是由于數(shù)據(jù)中心特殊的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)模式,其流量特征與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)差別很大,所以不能直接使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載均衡算法,而是需要針對(duì)數(shù)據(jù)中心的特點(diǎn)進(jìn)行新算法的設(shè)計(jì)。當(dāng)前主流的數(shù)據(jù)中心負(fù)載均衡算法的調(diào)度方式是,通過(guò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包將鏈路擁塞信息攜帶至發(fā)送端,再由發(fā)送端為到達(dá)的數(shù)據(jù)流選擇一條負(fù)載最輕的路徑進(jìn)行傳輸。這種調(diào)度方式一方面在擁塞信息的傳遞上不夠準(zhǔn)確和及時(shí),另一方面會(huì)將多條同時(shí)到達(dá)的數(shù)據(jù)流分配到同一路徑上,導(dǎo)致局部最優(yōu)的流量分配。針對(duì)當(dāng)前負(fù)載均衡算法存在的這兩點(diǎn)不足,本論文提出了一種具有可控隨機(jī)性的負(fù)載均衡算法,通過(guò)在邊緣交換機(jī)主動(dòng)發(fā)送探針的方式實(shí)時(shí)傳遞鏈路使用情況,并在選路時(shí)引入隨機(jī)性以解決并行流量的分配問(wèn)題。仿真實(shí)驗(yàn)表明,本論文算法可以在多數(shù)場(chǎng)景下緩解局部最優(yōu)分配問(wèn)題,提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)性能。 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：51 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?－１?ｆａｔ－ｔｒｅｅ拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意??“”

?Ｐｏｄ?２?Ｐｏｄ?３??圖１?－１?ｆａｔ－ｔｒｅｅ拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意??ｆａｗｒｅｅ，又稱(chēng)為“胖樹(shù)”拓?fù)�，是一種層級(jí)式的樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，利用普通商用交換??機(jī)為服務(wù)器之間提供互聯(lián)，并且提供了全對(duì)分帶寬和多條等價(jià)路徑。如圖１－１所示，??ｆａｔ－ｔｒｅｅ拓?fù)渲械慕粨Q機(jī)由下至上分為邊緣層、匯聚層和核心層，每一層使用的都是配??置相同的交換機(jī)，它們之間的連接具有固定的模式。具體連接方式為，在一個(gè)Ｋ階??ｆａｔ－ｔｒｅｅ拓?fù)渲�，所有的交換機(jī)都有Ｋ個(gè)端口，除核心層外的交換機(jī)被劃分為Ｋ個(gè)區(qū)??域，每個(gè)區(qū)域包含ｆ?zhèn)�邊緣交換機(jī)和ｆ?zhèn)�匯聚交換機(jī)，如圖中虛線(xiàn)線(xiàn)框所示。在各個(gè)區(qū)??域中，每個(gè)邊緣交換機(jī)使用ｆ?zhèn)�端口連接＾個(gè)匯聚交換機(jī)，剩余｜個(gè)端口連接＾個(gè)服務(wù)??器；每個(gè)匯聚交換機(jī)使用ｆ?zhèn)�端口連接ｆ?zhèn)�邊緣交換機(jī)

??如圖１－２所示，ＶＬ２也是層級(jí)式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，但是與ｆａｔ－ｔｒｅｅ不同的是，ＶＬ２沒(méi)有??采用上下行對(duì)稱(chēng)的方式，而是選擇使用】ＧｂＥ的鏈路連接服務(wù)器，１０?ＧｂＥ的鏈路連接??交換機(jī)，從而減少網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)個(gè)數(shù)，進(jìn)一步節(jié)省成本。ＶＬ２的拓?fù)溥B接也有固定??的模式。假設(shè)邊緣交換機(jī)有ｎＱ個(gè)１０?ＧｂＥ的端口和１０ｎＱ個(gè)１?ＧｂＥ的端口，匯聚交換機(jī)??有化個(gè)１０?ＧｂＥ的端口，核心交換機(jī)有ｎ２ｔｌＯＧｂＥ的端口。在連接時(shí)，邊緣交換機(jī)使??用１０ｎ。個(gè)１?ＧｂＥ端口連接］０ｎＱ臺(tái)服務(wù)器，其余ｎＱ個(gè)１０?ＧｂＥ端口連接至ｎ〇個(gè)匯聚交換??機(jī)；匯聚交換機(jī)使用＾個(gè)１０?ＧｂＥ端口連接邊緣交換機(jī)，其余＋個(gè)１０?ＧｂＥ端口連接核??心交換機(jī)。在這種連接方式下，可以計(jì)算出，ＶＬ２拓?fù)渲幸还灿校鼈�(gè)核心交換機(jī)、ｎ２??個(gè)匯聚交換機(jī)、＆個(gè)邊緣交換機(jī)


本文編號(hào)：3305475