作為承載大數(shù)據(jù)、云計算等應用的基礎(chǔ)設(shè)施,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在遭受自然災害破壞時,極易導致大量信息丟失并造成難以估量的損失。因此,異地災備機制逐漸得到廣泛的研究和應用。該機制旨在災害發(fā)生的預警時間內(nèi),將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的重要信息安全備份到異地。本文在深入分析備份節(jié)點和數(shù)據(jù)流特點的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)異地災備機制。具體工作如下:首先,設(shè)計數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在預警時間內(nèi)的異地災備機制,主要包括兩部分。第一部分通過線性規(guī)劃設(shè)計待備份數(shù)據(jù)與備份節(jié)點的最佳匹配機制。根據(jù)待備份數(shù)據(jù)量、備份節(jié)點鏈路狀態(tài)及存儲容量來確定待備份數(shù)據(jù)的最優(yōu)備份節(jié)點,從而提高鏈路和備份節(jié)點的利用率。第二部分在已知目的節(jié)點的前提下,設(shè)計高效、可靠的端到端傳輸機制。各流通過數(shù)據(jù)和備份節(jié)點優(yōu)先級確定特權(quán)函數(shù)。發(fā)送端根據(jù)特權(quán)函數(shù)對各流進行不同程度的擁塞控制。交換機根據(jù)特權(quán)函數(shù)確定數(shù)據(jù)的丟包和發(fā)送順序。接收端通過ECN機制通告網(wǎng)絡(luò)擁塞情況。其次,實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在預警時間內(nèi)的異地災備機制,主要包括兩部分。第一部分通過單純形法執(zhí)行轉(zhuǎn)軸操作確定節(jié)點備份的數(shù)據(jù)量上限,基于動態(tài)規(guī)劃循環(huán)迭代確定節(jié)點備份的具體數(shù)據(jù)和所有節(jié)點備份的數(shù)據(jù)總量,從而實現(xiàn)待備份數(shù)據(jù)與備份節(jié)點的最佳匹配;第二部分基于NS2仿真平臺,通過修改相關(guān)類,添加異地災備機制傳輸機制所需變量和函數(shù)。最后,分兩部分驗證異地災備機制。第一部分實驗結(jié)果表明在不同的預警時間下,備份數(shù)據(jù)與備份節(jié)點的最佳匹配機制能夠為不同的節(jié)點確定待備份數(shù)據(jù);第二部分實驗結(jié)果表明所設(shè)計的傳輸機制能夠為目的節(jié)點和優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)合理分配帶寬,并在預警時間和待備份數(shù)據(jù)量均相等的條件下,體現(xiàn)出優(yōu)于TCP、D2TCP和DCTCP的傳輸性能�；谏鲜鼋Y(jié)論,本文提出的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)異地災備機制能夠在較短的預警時間內(nèi)備份更多的數(shù)據(jù),從而有助于降低損失程度。
【學位單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP308
【部分圖文】：

０－ｇ＿ｇ＿ｇ?０－ｉｎ??ｉｉｕＰＵ?ｃｊｕｃｊＯ?ＯＤｕｙ??圖２－１四元胖樹??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｆｏｕｒ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ?Ｆａｔ－Ｔｒｅｅ??（２）?Ｈｅｌｉｏｓ??Ｈｅｌｉｏｓ網(wǎng)絡(luò)拓撲是由核心層和接入層組成的兩層多根樹結(jié)構(gòu)，核心層由多個分??組交換機和一個光纖交換機組成，接入層主要由分組交換機組成。Ｈｅｌｉｏｓ主要應用??在大型集裝箱規(guī)模的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中；在Ｈｅｌｉｏｓ網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)通信即可使用分組??鏈路，又可使用光纖鏈路，其網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖２－２所不。Ｈｅｌｉｏｓ同Ｆａｔ－ｔｒｅｅ?—樣，也??將網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的域，在域中，底層服務(wù)器（用Ｈ表示）通過鏈路與接入層分??組交換機相連。接入層分組交換機的上行鏈路平分為兩半，一半通過接入層光收發(fā)??器（用Ｔ表示）與核心層光收發(fā)器相連，進而與核心層分組交換機進行連接；另一??半通過光收發(fā)器與多路復用器（用ＭＵＸ表示）連接再與核心層光纖交換機連接。??

２－３?ＤＣｅｌｌ網(wǎng)絡(luò)撲圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｎｅｔｗｏｒｋ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＤＣｅｌｌ??２）?ＢＣｕｂｅ??過服務(wù)器中繼路由流量，ＢＣｕｂｅ使用商用交換機來劃定網(wǎng)絡(luò)層次。ＢＣ交換機不直連到其他交換機，只與服務(wù)器相連。ＢＣｕｂｅ中的鏈路與Ｄ樣，是雙向的。其中，ＢＣｕｂｅ／（／彡０）表示ＢＣｕｂｅ網(wǎng)絡(luò)的第／層。ＢＣ

?數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)災備機制及其拓樸??彡０）和／７的次方個《端口交換機組成。在ＢＣｕｂｅ，？中，每個服務(wù)器具有／＋７個端??口。如果交換機擁有８個端口，則三層ＢＣｕｂｅ網(wǎng)絡(luò)就可連接４０９６臺服務(wù)器。圖２－??４是４兀ＢＣｕｂｅ網(wǎng)絡(luò)拓撲。ＢＣｕｂｅｏ由４臺服務(wù)器和１臺４端口交換機組成。ＢＣｕｂｅ??由４個ＢＣｕｂｅｏ和４臺交換機組成，每臺交換機與ＢＣｕｂｅ中的一臺服務(wù)器相連。??ＢＣｕｂｅ的鏈路帶寬能夠滿足集裝箱規(guī)模數(shù)據(jù)的需求。??——第〇層鏈路?ｙ：＼?ｇ???第ｉ層鏈路?／?．、／?＼??ｄ勘貓慰〔幻麵祕６??圖２－４?ＢＣｕｂｅ網(wǎng)絡(luò)拓撲??Ｆｉｇｕｒｅ?２－４?Ｎｅｔｗｏｒｋ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＢＣｕｂｅ??以服務(wù)器為核心的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)每增加一層，每臺服務(wù)器需要額外增加一個??網(wǎng)卡和添加相應的連線，不利于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的擴展和部署。因此，本文設(shè)計的數(shù)??據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)災備機制是基于以交換機為核心的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。??２．３數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)傳輸機制??由２．１節(jié)可知，本文通過設(shè)計傳輸機制實現(xiàn)異地災備。因此，本節(jié)主要介紹數(shù)??據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)傳輸機制的相關(guān)內(nèi)容。??數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)傳輸機制一直是工業(yè)界和學術(shù)界的研究熱點之一，且數(shù)據(jù)中心??網(wǎng)絡(luò)傳輸機制的發(fā)展己相當成熟，眾多的傳輸機制已被提出并廣泛采用。??根據(jù)調(diào)節(jié)發(fā)送速率方式的不同，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)傳輸機制可以分為兩類：一類是??探測到擁塞后被動地調(diào)節(jié)發(fā)送速率
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張凌;李巧玲;文錦軍;楊新章;;面向用戶的數(shù)據(jù)中心發(fā)展模式探討[J];廣東通信技術(shù);2018年11期

2 本刊訊;;2018數(shù)據(jù)中心年度峰會盛大開幕[J];電信工程技術(shù)與標準化;2018年12期

3 趙吉志;;淺談數(shù)據(jù)中心綠色分級評估方法[J];科技浪潮;2012年05期

4 ;云操作系統(tǒng) 云數(shù)據(jù)中心神經(jīng)系統(tǒng)[J];科技浪潮;2011年S1期

5 ;云操作系統(tǒng) 云數(shù)據(jù)中心神經(jīng)系統(tǒng)[J];科技浪潮;2011年03期

6 ;浪潮發(fā)布云海集裝箱數(shù)據(jù)中心[J];科技浪潮;2011年03期

7 ;浪潮存儲獲“用戶滿意數(shù)據(jù)中心解決方案”大獎[J];科技浪潮;2009年05期

8 趙吉志;;數(shù)據(jù)中心效能評估指標簡介[J];科技浪潮;2013年02期

9 ;浪潮推出云海集裝箱數(shù)據(jù)中心[J];科技浪潮;2011年02期

10 ;浪潮“行業(yè)云”和云數(shù)據(jù)中心演示引人注目[J];科技浪潮;2011年02期

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 李翔;云數(shù)據(jù)中心的溫度建模與節(jié)能調(diào)度方法研究[D];浙江大學;2017年

2 顧崇林;云數(shù)據(jù)中心綠色調(diào)度建模與算法設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

3 李德順;可擴展的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究[D];大連理工大學;2017年

4 李耀芳;云數(shù)據(jù)中心光交換調(diào)度與路由算法研究[D];天津大學;2017年

5 王偉;面向邊緣計算的光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供技術(shù)研究[D];北京郵電大學;2018年

6 陸元偉;數(shù)據(jù)中心內(nèi)硬件資源高效的低延遲傳輸層研究[D];中國科學技術(shù)大學;2018年

7 岳猛;面向云計算數(shù)據(jù)中心的協(xié)同式防御DoS攻擊關(guān)鍵技術(shù)研究[D];天津大學;2017年

8 鄭嘉琦;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平面更新策略研究[D];南京大學;2017年

9 鄧厚;云計算數(shù)據(jù)中心中的虛機部署優(yōu)化研究[D];中國科學技術(shù)大學;2018年

10 于洋;新型數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學;2018年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 張萌;空間幾何結(jié)構(gòu)對冷通道封閉型數(shù)據(jù)中心的熱環(huán)境影響研究[D];南京師范大學;2018年

2 楊力芝;送風結(jié)構(gòu)對地板下送風數(shù)據(jù)中心熱環(huán)境的影響研究[D];南京師范大學;2018年

3 王莉莉;移動通信數(shù)據(jù)中心建筑設(shè)計策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

4 喬李寧;成本與碳排放優(yōu)化的分布式云數(shù)據(jù)中心能量管理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

5 吳文彬;基于DVFS的數(shù)據(jù)中心節(jié)能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

6 范龍翔;基于服務(wù)器多睡眠調(diào)度的數(shù)據(jù)中心節(jié)能算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

7 紀景譯;基于虛擬化與動環(huán)資源協(xié)同調(diào)度的數(shù)據(jù)中心節(jié)能優(yōu)化研究[D];西安建筑科技大學;2018年

8 臧韋菲;云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量管理關(guān)鍵技術(shù)研究[D];戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學;2018年

9 程瑄;數(shù)據(jù)中心低PUE技術(shù)研究[D];華中師范大學;2017年

10 陳凌劍;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能路由算法及無死鎖路由算法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

本文編號：2860262