發(fā)布時(shí)間：2020-06-22 08:54

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和數(shù)據(jù)量都在不斷地增大,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)所面臨的性能、成本、功耗、復(fù)雜度等方面的問題也日益嚴(yán)重�；旌辖粨Q數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是一種極有前景的解決方案,它能夠結(jié)合電分組交換和光電路交換的優(yōu)點(diǎn),并有效利用數(shù)據(jù)中心的流量特征。本文針對(duì)混合交換數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的光電路交換部分展開研究,文中給出了帶有光端口匯聚模塊的數(shù)據(jù)中心光電路交換的系統(tǒng)模型。在特定的交換技術(shù)的條件下,系統(tǒng)成本和性能很大程度上取決于交換端口數(shù),在系統(tǒng)模型中直接對(duì)應(yīng)了光端口匯聚模塊的端口數(shù),包括機(jī)架側(cè)的端口和光電路交換模塊側(cè)的端口。所以本文通過理論計(jì)算和仿真著重研究了系統(tǒng)的阻塞率和光端口匯聚模塊的性能。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下。首先給出了帶有光端口匯聚模塊的數(shù)據(jù)中心光電路交換的系統(tǒng)模型,并對(duì)系統(tǒng)模型中的相關(guān)假設(shè)作了詳細(xì)的說明,同時(shí)給出了系統(tǒng)模型對(duì)數(shù)據(jù)流的啟發(fā)式的調(diào)度算法。然后使用馬爾科夫過程計(jì)算了系統(tǒng)的阻塞率,用系統(tǒng)模型中的光端口匯聚模塊的端口狀態(tài)表示馬爾科夫過程的基本狀態(tài),通過求解穩(wěn)態(tài)概率的方式計(jì)算出系統(tǒng)的阻塞率。通過馬爾科夫過程的阻塞率結(jié)果和仿真的阻塞率結(jié)果比較顯示,兩者的結(jié)果較為接近,利用馬爾科夫過程可以估算出系統(tǒng)的阻塞率。最后本文研究了在系統(tǒng)阻塞率的約束下,端口數(shù)取值受系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)流的影響。結(jié)果顯示,流量的大小將會(huì)極大地影響光端口匯聚模塊兩側(cè)的端口數(shù)的取值,而數(shù)據(jù)流目的地在機(jī)架中的分布情況只會(huì)影響光電路交換模塊側(cè)的端口數(shù)量。本文的研究結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)高性能低成本的數(shù)據(jù)中心光電路交換網(wǎng)絡(luò)有極大的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN929.1;TP308
【圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)據(jù)中心的流量占百分之七，數(shù)據(jù)中心到用戶的流量占百分之到 2020 年，預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)中心到數(shù)據(jù)中心的流量將上升到百分之戶的流量下降到百分之十四，而數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量占比不變據(jù)中心虛擬化的不斷發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)和估算，2015 年，數(shù)據(jù)中心用是由虛擬化的云數(shù)據(jù)中心提供服務(wù)，而預(yù)計(jì)到 2020 年，在虛的應(yīng)用比例將達(dá)到百分之九十二。因?yàn)閼?yīng)用總數(shù)量幾乎三倍的出新出現(xiàn)的應(yīng)用幾乎都布置在云數(shù)據(jù)中心上的結(jié)論。

戶的流量下降到百分之十四，而數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的流量占比不變據(jù)中心虛擬化的不斷發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)和估算，2015 年，數(shù)據(jù)中心用是由虛擬化的云數(shù)據(jù)中心提供服務(wù)，而預(yù)計(jì)到 2020 年，在虛的應(yīng)用比例將達(dá)到百分之九十二。因?yàn)閼?yīng)用總數(shù)量幾乎三倍的出新出現(xiàn)的應(yīng)用幾乎都布置在云數(shù)據(jù)中心上的結(jié)論。圖 1-1 全球數(shù)據(jù)中心 IP 流量的增長情況[2]Fig. 1-1 Global data center IP traffic growth[2]

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