數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理及調(diào)度技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-05-16 09:54
云計算的本質(zhì)是通過對以數(shù)據(jù)中心為核心的基礎(chǔ)設(shè)施資源進行共享復(fù)用,向用戶提供按需計費(pay-as-you-go)的服務(wù)。云數(shù)據(jù)中心橫向擴展(sacle-out)、虛擬化和支持多租戶等特征,對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源的管理及調(diào)度提出了新的要求,如何在云計算環(huán)境下提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源的利用率,降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)運維成本是亟待解決的難題。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源的共享暴露出一個嚴(yán)峻的問題是,不同的虛擬機租戶為了提高應(yīng)用的性能,會競爭使用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源,這不僅會干擾其他租戶應(yīng)用的正常運行,還會影響整個數(shù)據(jù)中心的運營效率。此外,數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路也是由多個租戶共享,不同的數(shù)據(jù)中心間網(wǎng)絡(luò)資源分配及數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方式也會對數(shù)據(jù)中心的管理效率和運維成本產(chǎn)生影響。再者,由于數(shù)據(jù)中心的地理分散性,不同地區(qū)的數(shù)據(jù)中心電力成本和網(wǎng)絡(luò)帶寬接入成本存在差異,如何在保證用戶請求響應(yīng)延時要求的前提下,降低數(shù)據(jù)中心的運維成本也是需要考慮的問題。因此,需要對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源進行有效的管理及調(diào)度,通過業(yè)務(wù)隔離,帶寬分配,請求調(diào)度等方式保證數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量,提高數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源使用效率,以及優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運維成本。針對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源的...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 論文的課題來源
1.3 研究內(nèi)容及貢獻
1.4 論文結(jié)構(gòu)及安排
參考文獻
第二章 相關(guān)研究綜述
2.1 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)概述
2.1.1 云數(shù)據(jù)中心概述
2.1.2 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)
2.1.3 數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理及調(diào)度技術(shù)綜述
2.2.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶寬分配技術(shù)
2.2.2 跨數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配
2.2.3 跨數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度
2.2.4 數(shù)據(jù)中心用戶請求調(diào)度技術(shù)
參考文獻
第三章 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方法研究
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)框架概述
3.2.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓撲
3.2.2 中央管理單元
3.2.3 虛擬交換單元
3.3 問題建模
3.3.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)模型
3.3.2 應(yīng)用效能函數(shù)構(gòu)造
3.3.3 帶寬分配問題形式化
3.4 基于應(yīng)用效能的帶寬分配方法
3.4.1 基于NSGA-Ⅱ的多目標(biāo)優(yōu)化
3.4.2 基于多屬性決策的解的精煉
3.4.3 關(guān)于方法具體實現(xiàn)問題的討論
3.5 實驗仿真及結(jié)果分析
3.5.1 參數(shù)設(shè)置
3.5.2 結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 跨數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方法研究
4.1 引言
4.2 問題建模
4.2.1 數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型
4.2.2 最大最小公平性
4.2.3 最大化問題形式化
4.2.4 最大最小公平問題形式化
4.3 最大最小公平的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配算法
4.3.1 最大化帶寬分配算法
4.3.2 最大最小公平帶寬分配算法
4.3.3 算法的正確性和復(fù)雜度分析
4.4 實驗仿真及結(jié)果分析
4.4.1 參數(shù)設(shè)置
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
參考文獻
第五章 數(shù)據(jù)中心間數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法研究
5.1 引言
5.2 問題建模
5.2.1 基于層次分析法的屬性權(quán)重分析
5.2.2 基于信息熵理論的屬性權(quán)重設(shè)置
5.2.3 基于時間擴展圖的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建模
5.3 基于多屬性信息的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法
5.3.1 原始的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方法
5.3.2 基于單一屬性的存儲轉(zhuǎn)發(fā)
5.3.3 基于多屬性信息的存儲轉(zhuǎn)發(fā)
5.3.4 算法時間復(fù)雜度分析
5.4 仿真實驗及結(jié)果分析
5.4.1 參數(shù)設(shè)置
5.4.2 結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
參考文獻
第六章 數(shù)據(jù)中心用戶請求調(diào)度方法研究
6.1 引言
6.2 問題建模
6.2.1 用戶請求調(diào)度模型
6.2.2 電力和帶寬成本建模
6.2.3 用戶請求調(diào)度問題形式化
6.3 帶寬和電力成本優(yōu)化的用戶請求調(diào)度算法
6.3.1 基于Lyapunov優(yōu)化框架的算法描述
6.3.2 算法的優(yōu)化性能邊界分析
6.4 仿真實驗及結(jié)果分析
6.4.1 參數(shù)設(shè)置
6.4.2 結(jié)果分析
6.5 本章小結(jié)
參考文獻
第七章 總結(jié)和展望
附錄 縮略語表
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Allocating Bandwidth in Datacenter Networks: A Survey[J]. 陳麗,李葆春,李波. Journal of Computer Science & Technology. 2014(05)
本文編號:3189483
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 論文的課題來源
1.3 研究內(nèi)容及貢獻
1.4 論文結(jié)構(gòu)及安排
參考文獻
第二章 相關(guān)研究綜述
2.1 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)概述
2.1.1 云數(shù)據(jù)中心概述
2.1.2 云數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)
2.1.3 數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
2.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理及調(diào)度技術(shù)綜述
2.2.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶寬分配技術(shù)
2.2.2 跨數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配
2.2.3 跨數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度
2.2.4 數(shù)據(jù)中心用戶請求調(diào)度技術(shù)
參考文獻
第三章 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方法研究
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)框架概述
3.2.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓撲
3.2.2 中央管理單元
3.2.3 虛擬交換單元
3.3 問題建模
3.3.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)模型
3.3.2 應(yīng)用效能函數(shù)構(gòu)造
3.3.3 帶寬分配問題形式化
3.4 基于應(yīng)用效能的帶寬分配方法
3.4.1 基于NSGA-Ⅱ的多目標(biāo)優(yōu)化
3.4.2 基于多屬性決策的解的精煉
3.4.3 關(guān)于方法具體實現(xiàn)問題的討論
3.5 實驗仿真及結(jié)果分析
3.5.1 參數(shù)設(shè)置
3.5.2 結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
參考文獻
第四章 跨數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配方法研究
4.1 引言
4.2 問題建模
4.2.1 數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模型
4.2.2 最大最小公平性
4.2.3 最大化問題形式化
4.2.4 最大最小公平問題形式化
4.3 最大最小公平的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配算法
4.3.1 最大化帶寬分配算法
4.3.2 最大最小公平帶寬分配算法
4.3.3 算法的正確性和復(fù)雜度分析
4.4 實驗仿真及結(jié)果分析
4.4.1 參數(shù)設(shè)置
4.4.2 結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
參考文獻
第五章 數(shù)據(jù)中心間數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法研究
5.1 引言
5.2 問題建模
5.2.1 基于層次分析法的屬性權(quán)重分析
5.2.2 基于信息熵理論的屬性權(quán)重設(shè)置
5.2.3 基于時間擴展圖的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建模
5.3 基于多屬性信息的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度方法
5.3.1 原始的存儲轉(zhuǎn)發(fā)方法
5.3.2 基于單一屬性的存儲轉(zhuǎn)發(fā)
5.3.3 基于多屬性信息的存儲轉(zhuǎn)發(fā)
5.3.4 算法時間復(fù)雜度分析
5.4 仿真實驗及結(jié)果分析
5.4.1 參數(shù)設(shè)置
5.4.2 結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
參考文獻
第六章 數(shù)據(jù)中心用戶請求調(diào)度方法研究
6.1 引言
6.2 問題建模
6.2.1 用戶請求調(diào)度模型
6.2.2 電力和帶寬成本建模
6.2.3 用戶請求調(diào)度問題形式化
6.3 帶寬和電力成本優(yōu)化的用戶請求調(diào)度算法
6.3.1 基于Lyapunov優(yōu)化框架的算法描述
6.3.2 算法的優(yōu)化性能邊界分析
6.4 仿真實驗及結(jié)果分析
6.4.1 參數(shù)設(shè)置
6.4.2 結(jié)果分析
6.5 本章小結(jié)
參考文獻
第七章 總結(jié)和展望
附錄 縮略語表
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Allocating Bandwidth in Datacenter Networks: A Survey[J]. 陳麗,李葆春,李波. Journal of Computer Science & Technology. 2014(05)
本文編號:3189483
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