發(fā)布時間：2021-03-06 20:49

　　云計算數(shù)據中心內運行的多種多樣的應用對網絡的高帶寬和低延時等性能提出了越來越高的要求。數(shù)據中心網絡的流調度技術對數(shù)據流的傳輸進行調度,其目標是減少數(shù)據流平均完成時間,優(yōu)化用戶體驗,近年來在學術界和工業(yè)界引發(fā)了廣泛關注。本文從用戶在應用層的任務對網絡層的流調度的需求和影響出發(fā),針對云計算數(shù)據中心網絡流調度中的數(shù)據生成速率等流信息缺失、任務感知的調度開銷大以及基于作業(yè)邏輯的流調度等挑戰(zhàn)性問題,從速率感知的流調度、針對小任務的流調度以及基于作業(yè)邏輯的流調度等方面展開研究。論文的主要工作和創(chuàng)新成果包括以下幾個方面:針對數(shù)據生成速率等流信息缺失問題,研究了數(shù)據流經歷應用、系統(tǒng)以及網絡傳輸?shù)耐暾芷?提出了準確測量數(shù)據生成速率的方法和速率感知的流調度機制RAX。該機制的基本原理是在估算流剩余時間時同時考慮流大小和流數(shù)據生成速率,并利用網絡內交換機支持的優(yōu)先級隊列,將流根據他們的剩余時間映射到這些優(yōu)先級隊列中,采用類似于多級反饋隊列算法進行調度。由于數(shù)據生成速率反映了應用對網絡的真實需求,RAX可以避免調度的盲目性。與已有方法比,RAX有效地利用了操作系統(tǒng)層面提供的豐富的流信息,包括緩存區(qū)積壓數(shù)... 

【文章來源】：國防科技大學湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 云計算數(shù)據中心網絡
        1.1.2 數(shù)據中心網絡的流調度問題
        1.1.3 研究意義
    1.2 流調度研究現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和意義
        1.2.1 流調度研究現(xiàn)狀
        1.2.2 流調度的難點和挑戰(zhàn)性問題
    1.3 本文工作
        1.3.1 速率感知的流調度機制研究
        1.3.2 針對小任務的流調度機制研究
        1.3.3 基于作業(yè)邏輯的流調度機制研究
    1.4 論文結構
第二章 相關研究
    2.1 引言
    2.2 數(shù)據中心網絡傳輸協(xié)議
        2.2.1 基于ECN的擁塞控制協(xié)議
        2.2.2 基于延時的擁塞控制協(xié)議
        2.2.3 主動隊列管理技術
    2.3 以數(shù)據流為中心的流調度機制
        2.3.1 基于仲裁的流調度機制
        2.3.2 基于網絡內優(yōu)先級的流調度機制
        2.3.3 基于自適應終端的流調度機制
    2.4 以任務為中心的流調度機制
        2.4.1 數(shù)據中心中應用的通信模式
        2.4.2 中心式任務感知的流調度機制
        2.4.3 分布式任務感知的流調度機制
    2.5 本章小結
第三章 速率感知的流調度機制研究
    3.1 引言
    3.2 流調度問題分析
        3.2.1 數(shù)據流的生命周期
        3.2.2 流的數(shù)據生成速率
        3.2.3 生成速率速率對流調度的影響
        3.2.4 流的生成、拷貝和傳輸速率間關系分析
    3.3 最小可能完成時間
        3.3.1 最小可能完成時間
g的估計">        3.3.2 對r_g的估計
r的估計">        3.3.3 對b_r的估計
    3.4 速率感知的流調度算法
    3.5 實驗結果與分析
        3.5.1 系統(tǒng)架構與實現(xiàn)
        3.5.2 實驗平臺
        3.5.3 實驗結果
    3.6 本章小結
第四章 針對小任務的流調度機制研究
    4.1 引言
    4.2 針對小任務的流調度問題分析
    4.3 OPTAS調度算法
        4.3.1 延時確認算法
        4.3.2 推薦窗口算法
    4.4 實驗結果與分析
        4.4.1 實驗平臺
        4.4.2 實驗結果
        4.4.3 仿真結果
    4.5 本章小結
第五章 基于作業(yè)邏輯的流調度機制研究
    5.1 引言
    5.2 基于作業(yè)邏輯的流調度問題分析
        5.2.1 復雜作業(yè)的運行邏輯
        5.2.2 作業(yè)邏輯對流調度的影響
    5.3 作業(yè)邏輯的網絡語義抽象
        5.3.1 Coflow間的相關關系
        5.3.2 基于作業(yè)DAG的網絡抽象
    5.4 基于作業(yè)邏輯的流調度算法
        5.4.1 運行時邏輯瓶頸
        5.4.2 SLRBF流調度算法
        5.4.3 基于作業(yè)邏輯的流調度系統(tǒng)
    5.5 實驗結果與分析
        5.5.1 仿真平臺
        5.5.2 仿真結果
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]數(shù)據中心網絡的研究進展與趨勢[J]. 李丹,陳貴海,任豐原,蔣長林,徐明偉.  計算機學報. 2014(02)
[2]云計算環(huán)境中的數(shù)據中心網絡架構設計[J]. 蔡森焱,徐暢,任勇毛.  科研信息化技術與應用. 2012(03)



本文編號：3067788