本文關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心內(nèi)全光交換結(jié)構(gòu)與基于SDN的控制理論研究

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【摘要】：隨著云計(jì)算及其它Web應(yīng)用程序的興起,數(shù)據(jù)中心內(nèi)網(wǎng)絡(luò)流量呈指數(shù)形式增長。當(dāng)前胖樹形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部服務(wù)交互過程存在著性能瓶頸,耗費(fèi)大量能量的光—電—光(O-E-O)轉(zhuǎn)換過程限制了系統(tǒng)的最低時(shí)延和能耗效率。另一方面,全光互連數(shù)據(jù)中心,由于具備超高帶寬能力和低能量密度,已經(jīng)成為一種非常有前景的提供高吞吐率、低時(shí)延和低能耗的數(shù)據(jù)中心解決方案,越來越受到人們的歡迎。最近,作為一種集中式的控制架構(gòu),軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)已通過支持可編程的網(wǎng)絡(luò)功能和協(xié)議,它為運(yùn)營商提供了最大的靈活性,對(duì)各種資源進(jìn)行統(tǒng)一控制,能夠以全局的視角對(duì)資源和服務(wù)進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化。因此,有必要在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署SDN對(duì)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用資源進(jìn)行統(tǒng)_.控制。 論文首先分析了數(shù)據(jù)中心的發(fā)展現(xiàn)狀和業(yè)務(wù)特點(diǎn),列出了隨著云計(jì)算的發(fā)展導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)互連架構(gòu)面臨的一些問題。接著對(duì)傳統(tǒng)胖樹形結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行了研究,并詳細(xì)介紹了國內(nèi)外全光互連數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的研究現(xiàn)狀,對(duì)當(dāng)前快速發(fā)展的SDN進(jìn)行了介紹,指出了將SDN應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)勢(shì)。之后,針對(duì)未來數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)需求對(duì)全光數(shù)據(jù)中心互連架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)控制方式進(jìn)行了需求分析,并介紹了數(shù)據(jù)中心光互連結(jié)構(gòu)及SDN的一些相關(guān)技術(shù)。在此基礎(chǔ)之上,結(jié)合陣列波導(dǎo)光柵路由器(AWGR)和半導(dǎo)體光放大器(SOA)在帶寬和交換速度上面的優(yōu)勢(shì),基于AWGR和SOA提出了一個(gè)高可擴(kuò)展的模塊化及分布式控制架構(gòu)的光分組數(shù)據(jù)中心互連方案。同時(shí),還提出并設(shè)計(jì)了一個(gè)基于波長復(fù)用開關(guān)(WMS)和自路由無阻塞交換結(jié)構(gòu)的模塊化全光數(shù)據(jù)中心互連結(jié)構(gòu)。最后,論文采用OPNET仿真軟件設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)構(gòu)的模型,并通過編程模擬數(shù)據(jù)中心服務(wù)器負(fù)載的產(chǎn)生,完成了對(duì)基于AWGR和SOA的全光數(shù)據(jù)中心互連結(jié)構(gòu)的性能仿真和驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明提出的架構(gòu)具有高可擴(kuò)展性,同時(shí)具有較低的時(shí)延和低阻塞率。此外,論文還對(duì)數(shù)據(jù)中心基于SDN的控制架構(gòu)進(jìn)行了研究探索。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP308

【參考文獻(xiàn)】

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1 曹暢;張沛;劉楚;王健全;唐雄燕;;SDN技術(shù)在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究[J];電信網(wǎng)技術(shù);2013年12期

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本文編號(hào)：1192893