云計(jì)算和視頻數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的飛速增加,使得數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模急劇增加,進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的能耗隨之增加。然而,巨大的能耗開銷限制了數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,于是數(shù)據(jù)中心節(jié)能成為研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前已有大量的工作研究了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能問題。比如,從時(shí)間的角度上,提出排他性路由算法避免鏈路共享縮短流的傳輸時(shí)間,或者,從功率的角度找到一個(gè)盡可能少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備集合來滿足流量請(qǐng)求,同時(shí)關(guān)閉不必要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,從而達(dá)到節(jié)能的目的。這些已經(jīng)提出的算法在一定程度上減少了網(wǎng)絡(luò)能耗,提高了網(wǎng)絡(luò)性能。然而,它們僅從時(shí)間的角度或者功率的角度研究網(wǎng)絡(luò)能耗,且忽略了設(shè)備激活能耗和規(guī)則安裝能耗。針對(duì)這些問題本文研究了如下內(nèi)容:(1)本文研究了聯(lián)合功率和時(shí)間最小化網(wǎng)絡(luò)能耗問題。本文首先分析了網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)能耗的特點(diǎn),構(gòu)建了最小網(wǎng)絡(luò)能耗(MNEC)問題,并分析了該問題的復(fù)雜度,證明了MNEC問題是一個(gè)NP難問題。隨后,本文提出了一個(gè)具有低時(shí)間復(fù)雜度的聯(lián)合時(shí)間功率算法(ITP)算法。該算法綜合了鏈路共享避免算法和交換機(jī)聚合算法。其中,交換機(jī)聚合算法根據(jù)交換機(jī)能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鏈路能耗的特點(diǎn),將流量聚合在盡可能少的交換機(jī)上,減少了交換機(jī)的使用...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究概述
        1.1.1 數(shù)據(jù)中心
        1.1.2 軟件定義網(wǎng)絡(luò)
    1.2 研究背景及意義
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
    1.4 本章小結(jié)
第二章 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)能工作
    2.1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)能
    2.2 軟件定義數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)節(jié)能
    2.3 本章小結(jié)
第三章 聯(lián)合時(shí)間和功率的路由機(jī)制
    3.1 引言
    3.2 聯(lián)合時(shí)間和功率的最小網(wǎng)絡(luò)能耗模型
        3.2.1 交換機(jī)能量特點(diǎn)
        3.2.2 網(wǎng)絡(luò)能耗特點(diǎn)
        3.2.3 節(jié)能問題構(gòu)建
        3.2.4 MNEC問題的NP難證明
    3.3 聯(lián)合時(shí)間和功率算法
        3.3.1 避免鏈路共享算法
        3.3.2 交換機(jī)聚合算法
        3.3.3 啟發(fā)式算法
    3.4 仿真驗(yàn)證
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
        3.4.2 與最優(yōu)解的比較
        3.4.3 不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械男阅鼙容^
        3.4.4 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的性能比較
    3.5 本章小結(jié)
第四章 聯(lián)合設(shè)備激活、規(guī)則安裝和數(shù)據(jù)傳輸節(jié)能路由機(jī)制
    4.1 引言
    4.2 動(dòng)機(jī)
        4.2.1 流的能耗的組成部分
        4.2.2 設(shè)備激活能耗
        4.2.3 規(guī)則安裝能耗
    4.3 系統(tǒng)模型
        4.3.1 流的能耗分析
        4.3.2 網(wǎng)絡(luò)能耗分析
        4.3.3 模型構(gòu)建
        4.3.4 NP完全證明
    4.4 節(jié)能路由算法
        4.4.1 算法設(shè)計(jì)
        4.4.2 算法復(fù)雜度分析
    4.5 仿真驗(yàn)證
        4.5.1 仿真設(shè)置
        4.5.2 GN算法和最優(yōu)解的比較
        4.5.3 在不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械男阅?br>        4.5.4 大型網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)能和耗時(shí)性能
        4.5.5 交換機(jī)激活持續(xù)時(shí)間設(shè)置為不同值的性能
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間已發(fā)表的論文
攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3928810