本文關(guān)鍵詞：云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)租戶帶寬保證方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：云計(jì)算是一種新的商業(yè)計(jì)算模型和服務(wù)模式,其核心的概念是不再依賴本地的計(jì)算機(jī)來做計(jì)算,而是依賴由第三方運(yùn)營的集中的計(jì)算和存儲(chǔ)資源。而云數(shù)據(jù)中心在結(jié)構(gòu)上是一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò),由計(jì)算節(jié)點(diǎn)(如服務(wù)器)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn),以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接而成。在云數(shù)據(jù)中心中,對于各種資源的調(diào)度方法成為了如今研究的熱點(diǎn),特別是云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)租戶的帶寬保證問題,引發(fā)了很多的討論。因?yàn)樵朴?jì)算供應(yīng)商提供了資源分配的保證,如CPU和內(nèi)存,但是他們沒有提供任何網(wǎng)絡(luò)資源的保證。由于網(wǎng)絡(luò)資源保證的缺乏,使得租戶不能很好地預(yù)測他們所要運(yùn)行的應(yīng)用的最低性能。而在現(xiàn)有的帶寬保證方法中,都存在一些不足之處:有的需要修改交換機(jī)的軟硬件,有的需要修改系統(tǒng)內(nèi)核,有的對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆幸?有的對于租戶的請求必須是發(fā)送端和接收端都是相等的,而有的不能最大限度的利用瓶頸鏈路。而本文提出的云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)租戶帶寬保證方法,只在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn),只需使用未經(jīng)修改的商用交換機(jī)。服務(wù)器端采用完全虛擬化平臺(tái)與SDN技術(shù)協(xié)同作用,不用修改系統(tǒng)內(nèi)核,易于部署和實(shí)現(xiàn)。且能夠適用于數(shù)據(jù)中心主流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并能夠滿足租戶不同的需求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)帶寬的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),充分利用鏈路剩余帶寬。本文首先相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹,主要包括多租戶虛擬化數(shù)據(jù)中心、OpenFlow協(xié)議以及Open vSwitch和服務(wù)器相關(guān)的虛擬化技術(shù)。然后對云數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的帶寬保證方法進(jìn)行了研究和比較分析,在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的只利用服務(wù)器進(jìn)行帶寬保證的方法,并提出了服務(wù)器端的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。再根據(jù)功能分成了三個(gè)模塊:(1)租戶需求模型:明確各租戶的帶寬請求并實(shí)現(xiàn)初始設(shè)定。(2)最小帶寬保證模塊:完成租戶需求模型到VM-to-VM最小帶寬保證的計(jì)算轉(zhuǎn)化。(3)帶寬分配調(diào)節(jié)模塊:完成每一條VM-to-VM流發(fā)送速率的分配和反饋調(diào)節(jié)。本文對這三個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了詳細(xì)的算法設(shè)計(jì),并提出了在實(shí)際環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的具體方法。再利用OPNET仿真工具自行設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn),分兩個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和三個(gè)不同的租戶需求場景進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并進(jìn)行了結(jié)果分析。最后在實(shí)際環(huán)境中搭建了一個(gè)小型的云數(shù)據(jù)中心,進(jìn)行了實(shí)際環(huán)境的測試,完成了租戶需求、最小帶寬保證和帶寬分配調(diào)節(jié)的初步實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：云數(shù)據(jù)中心 多租戶 帶寬保證 軟件定義網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP308;TP393.01
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-14
• 縮略詞表14-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 研究背景16-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 課題任務(wù)與論文結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 相關(guān)技術(shù)研究22-37
• 2.1 云數(shù)據(jù)中心22-27
• 2.1.1 多租戶數(shù)據(jù)中心22-23
• 2.1.2 虛擬化多租戶數(shù)據(jù)中心23-25
• 2.1.3 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)25-27
• 2.2 SDN相關(guān)技術(shù)27-32
• 2.2.1 ONF OpenFlow網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)28
• 2.2.2 OpenFlow協(xié)議介紹28-30
• 2.2.3 Open vSwitch工作原理簡介30-32
• 2.3 虛擬化相關(guān)技術(shù)32-34
• 2.3.1 服務(wù)器虛擬化關(guān)鍵技術(shù)32-33
• 2.3.2 網(wǎng)絡(luò)虛擬化關(guān)鍵技術(shù)：多租戶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)33-34
• 2.4 云數(shù)據(jù)中心，，虛擬化與SDN之間的關(guān)系34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 多租戶帶寬保證方法的研究與比較37-44
• 3.1 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)租戶帶寬保證方法的分類37-38
• 3.2 現(xiàn)有的基于服務(wù)器實(shí)現(xiàn)帶寬保證的方法研究與比較分析38-42
• 3.2.1 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)38-39
• 3.2.2 租戶需求39-40
• 3.2.3 實(shí)現(xiàn)原理40
• 3.2.4 實(shí)際部署40-41
• 3.2.5 實(shí)際運(yùn)行效果和局限性41-42
• 3.3 本文與現(xiàn)有方法的改進(jìn)之處42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 基于服務(wù)器進(jìn)行帶寬保證的原理設(shè)計(jì)與方法實(shí)現(xiàn)44-64
• 4.1 基于服務(wù)器實(shí)現(xiàn)帶寬保證的需求分析和總體設(shè)計(jì)44-47
• 4.1.1 簡單云數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)部署44
• 4.1.2 總體設(shè)計(jì)需求44-45
• 4.1.3 服務(wù)器端總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)45-47
• 4.1.4 服務(wù)器端功能實(shí)現(xiàn)模塊的劃分47
• 4.2 租戶需求模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)47-50
• 4.2.1 Hose Model租戶模型原理47-49
• 4.2.2 租戶需求的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)49-50
• 4.2.2.1 KVM架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)原理49-50
• 4.2.2.2 利用KVM實(shí)現(xiàn)租戶需求50
• 4.3 租戶最小帶寬保證模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)50-53
• 4.3.1 租戶VM到VM的最小帶寬保證原理51-52
• 4.3.2 改進(jìn)的租戶最小帶寬保證模塊的實(shí)現(xiàn)方法52-53
• 4.4 帶寬分配調(diào)節(jié)模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)53-63
• 4.4.1 改進(jìn)的帶寬分配調(diào)節(jié)機(jī)制的原理與算法設(shè)計(jì)53-58
• 4.4.1.1 帶寬分配調(diào)節(jié)機(jī)制原理53-55
• 4.4.1.2 改進(jìn)的帶寬分配調(diào)節(jié)機(jī)制的算法設(shè)計(jì)流程55-58
• 4.4.2 帶寬分配調(diào)節(jié)模塊的實(shí)現(xiàn)方法58-63
• 4.4.2.1 Linux下流量控制機(jī)制58-59
• 4.4.2.2 Traffic Control原理59-60
• 4.4.2.3 HTB原理60-61
• 4.4.2.4 Open vSwitch調(diào)用TC實(shí)現(xiàn)租戶虛擬機(jī)的速率控制61-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 仿真驗(yàn)證與實(shí)際環(huán)境搭建測試64-91
• 5.1 仿真驗(yàn)證64-83
• 5.1.1 仿真工具OPNET Modeler介紹64-65
• 5.1.2 各功能模塊的仿真設(shè)計(jì)65-71
• 5.1.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計(jì)65-66
• 5.1.2.2 數(shù)據(jù)包格式的仿真設(shè)計(jì)66-67
• 5.1.2.3 服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的仿真設(shè)計(jì)67-71
• 5.1.2.4 交換機(jī)節(jié)點(diǎn)的仿真設(shè)計(jì)71
• 5.1.3 仿真結(jié)果與數(shù)據(jù)分析71-83
• 5.1.3.1 場景一仿真結(jié)果72-75
• 5.1.3.2 場景二仿真結(jié)果75-78
• 5.1.3.3 場景三仿真結(jié)果78-79
• 5.1.3.4 仿真數(shù)據(jù)分析79-83
• 5.2 實(shí)際環(huán)境的搭建和測試83-90
• 5.2.1 實(shí)際環(huán)境搭建步驟83-86
• 5.2.2 功能測試86-90
• 5.2.2.1 租戶Hose Model請求和最小帶寬保證的實(shí)現(xiàn)86-87
• 5.2.2.2 帶寬分配調(diào)節(jié)機(jī)制的簡單實(shí)現(xiàn)和測試87-90
• 5.3 本章小結(jié)90-91
• 第六章 結(jié)束語91-93
• 6.1 總結(jié)91
• 6.2 下一步工作展望91-93
• 致謝93-94
• 參考文獻(xiàn)94-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果96-97

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1 江南;數(shù)據(jù)中心如何應(yīng)付管理挑戰(zhàn)[J];互聯(lián)網(wǎng)周刊;2001年40期

2 ;簡化管理挑戰(zhàn)——惠普推實(shí)用數(shù)據(jù)中心解決方案[J];每周電腦報(bào);2001年67期

3 李慶莉;去數(shù)據(jù)中心看一看——中國銀行華北信息中心計(jì)劃處處長云恩善談數(shù)據(jù)中心運(yùn)行、管理[J];中國金融電腦;2002年12期

4 馬天蔚;;數(shù)據(jù)中心按需造[J];每周電腦報(bào);2002年25期

5 戚麗,蔣東興,武海平,馮珂;校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)與管理方法的探索[J];教育信息化;2002年S1期

6 何俊山;您企業(yè)的數(shù)據(jù)中心2003了嗎?[J];微電腦世界;2003年17期

7 ;挖潛數(shù)據(jù)中心[J];金融電子化;2004年07期

8 王琨月;;數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)就緒[J];每周電腦報(bào);2004年21期

9 包東智;新熱點(diǎn):創(chuàng)建下一代數(shù)據(jù)中心[J];上海信息化;2005年10期

10 ;把握數(shù)據(jù)中心建設(shè)五大看點(diǎn)[J];中國計(jì)算機(jī)用戶;2005年10期

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1 姚

本文編號：318651