發(fā)布時間：2022-01-25 07:58

　　近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)服務呈指數(shù)級增加,其背后支撐的物理基礎設施數(shù)據(jù)中心也正在蓬勃發(fā)展。數(shù)據(jù)中心服務器通過存儲大量數(shù)據(jù),協(xié)作進行密集計算,向外提供服務。因此,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的傳輸性能成為影響服務質量的關鍵。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡在傳輸模式、業(yè)務流量等方面具有獨有的特點,包括高帶寬低延遲、多對一傳輸模式普遍存在、長短流混合等。此外,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡還需要支撐集群計算應用業(yè)務。上述獨有的特點以及業(yè)務需求給數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡傳輸帶來了新的挑戰(zhàn)。例如:顯式多路徑擁塞控制協(xié)議（eXplicit MultiPath,XMP）與數(shù)據(jù)中心傳輸控制協(xié)議（Data Center TCP,DCTCP）共享數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡時會出現(xiàn)新的問題;集群計算應用程序所涉及的一個并行流的集合（Coflow）可能無法在截止時間之前完成傳輸。本文分別針對由于XMP流和DCTCP流共存所帶來的問題和如何滿足Coflow在截止時間之前完成傳輸?shù)膯栴},提出傳輸優(yōu)化的方案:（1）為了滿足數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中高吞吐量和低時延的需求,已有的工作通過采用多路徑傳輸協(xié)議XMP和單路徑傳輸協(xié)議DCTCP分別傳輸吞吐量敏感的長流和時延敏感的短流。然而,本文分析發(fā)現(xiàn)當XMP流和DC... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２三層的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡拓撲結構??６７

同時需要給這些服務器們提供穩(wěn)定的電力能量補充、涼爽舒適的工作環(huán)??境、防火防盜的安全保障、以及與外界網(wǎng)絡通暢的聯(lián)絡渠道。這就是與我們現(xiàn)代??生活息息相關的數(shù)據(jù)中心。圖１．１分別是中國阿里巴巴公司和華為公司的數(shù)據(jù)中??心。??圖ｉ．ｉ阿里巴巴和華為數(shù)據(jù)中心??據(jù)最新的研宄報告顯示，２０１７年中國數(shù)據(jù)中心市場繼續(xù)保持高速增長，市??場總規(guī)模為７１４．５億人民幣，同比增長３７．８％［１］。數(shù)據(jù)中心如此高速的發(fā)展，與??其所能支持的廣闊的互聯(lián)網(wǎng)服務離不開關系。在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，大量服務器和交??換機互相連接形成網(wǎng)絡，我們稱之為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡［２］。它用來支持數(shù)據(jù)中心基礎??設施節(jié)點和設備之間的連接，以確保設備能在彼此之間以及與外部網(wǎng)絡進行通信??和數(shù)據(jù)傳輸。由于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡自身的獨有特點以及所支撐的業(yè)務不同，傳統(tǒng)為??有線網(wǎng)絡設計的傳輸控制協(xié)議己經(jīng)不適用于當前數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的需求。為了滿足??現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡不斷增長的業(yè)務需求，我們需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的特點，設??計新的網(wǎng)絡傳輸機制

圖１．５?Ｗｅｂ應用程序的分區(qū)／聚合??另一方面，在大型Ｗｅｂ應用程序中，分區(qū)／聚合工作流是一種重要的通信模??式，例如：谷歌的搜索引擎。如圖１．５所示，用戶的一個查詢請求依賴于許多工??作節(jié)點的計算結果，因此每個查詢?nèi)蝿斩急环殖尚K，并分配給每個級別底層的??工作節(jié)點。然后將許多個工作節(jié)點的響應聚合并發(fā)送到上層，以生成最終的查詢??結果。在Ｗｅｂ應用程序中，每個查詢?nèi)蝿斩加袊栏竦慕刂箷r間。如果響應時間??過長，用戶可以刷新頁面，然后Ｗｅｂ應用程序會刪除響應，從而導致浪費帶寬。??因此，Ｃｏｆｌｏｗ傳輸優(yōu)化的另一個重要目標是保證在截止時間之前完成傳輸。??７??


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