本文關(guān)鍵詞：光電混合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與路由設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展,云計算受到了越來越多人的關(guān)注。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)連接云計算核心基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的大規(guī)模分布式服務(wù)器,自然成為企業(yè)和科研單位的研究重點(diǎn)。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以電分組交換為核心構(gòu)建的分層樹形架構(gòu),隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,樹形架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等分帶寬低、網(wǎng)絡(luò)容量小、能耗高等缺點(diǎn)逐漸顯露出來。光電混合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和全光互連數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將光電路交換技術(shù)引入到了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中,提高了網(wǎng)絡(luò)容量,降低了網(wǎng)絡(luò)能耗,但是光電路交換機(jī)較長的配置時間和復(fù)雜的管理將會帶來較長的數(shù)據(jù)時延和較高的運(yùn)營成本。同時,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部流量具有較高的突發(fā)性,用于互聯(lián)網(wǎng)的路由機(jī)制不適用于數(shù)據(jù)中心的流量調(diào)度和路由。因此,設(shè)計新的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和流量路由機(jī)制是亟待解決的問題。本論文設(shè)計一種混合光波長路由和以太網(wǎng)電分組交換數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),該架構(gòu)中以太網(wǎng)電分組交換網(wǎng)絡(luò)和光波長路由網(wǎng)絡(luò)協(xié)同通信。光波長路由網(wǎng)絡(luò)以循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵路由器為核心,利用其本身具有的波長循環(huán)路由特性將攜帶有數(shù)據(jù)的光信號路由到目的端口,整個過程只需要將數(shù)據(jù)信息調(diào)制到相應(yīng)波長的光載波上,無需對波長路由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置。論文對提案網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了成本與能耗分析。數(shù)值分析結(jié)果顯示:相比其他典型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提案的混合光波長路由和以太網(wǎng)電分組交換數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能有效的降低網(wǎng)絡(luò)成本和能耗,特別是在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷增大的情況下。論文對提案網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)性能進(jìn)行了理論分析與仿真評價。分析結(jié)果表明:利用可調(diào)諧波長激光器實現(xiàn)動態(tài)波長分配的提案網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能有效降低光波長請求阻塞率,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量,滿足數(shù)據(jù)中心流量對網(wǎng)絡(luò)帶寬的動態(tài)需求。論文還根據(jù)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)平面與控制平面分離的思想設(shè)計了一種基于軟件定義的集中式流量隊列管理調(diào)度機(jī)制。基于軟件定義的集中式流量隊列管理調(diào)度機(jī)制的路由控制模塊獲知全局狀態(tài)信息,并根據(jù)全局狀態(tài)信息來調(diào)度到達(dá)的數(shù)據(jù)流。論文在MATLAB軟件上建立數(shù)據(jù)流量調(diào)度過程仿真模型來分析和評價提案的集中式流量隊列調(diào)度管理機(jī)制。仿真結(jié)果表明:軟件定義的集中式流量隊列調(diào)度管理機(jī)制相比于傳統(tǒng)的隨機(jī)早期檢測算法對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行調(diào)度的機(jī)制能夠降低數(shù)據(jù)分組丟棄率、提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
【關(guān)鍵詞】：光電混合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò) 循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵路由器C-AWGR 光源部署方案 流量隊列調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP308
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 絡(luò)研究背景8
• 1.2 研究意義8-10
• 1.3 研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 研究內(nèi)容12-13
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)13-14
• 2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與路由設(shè)計分析14-28
• 2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計分析14-22
• 2.1.1 電交換數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)15-18
• 2.1.2 光電混合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)18-20
• 2.1.3 全光互連數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)20-22
• 2.2 流量特征分析22-23
• 2.3 流量路由機(jī)制分析23-27
• 2.3.1 分布式路由24-25
• 2.3.2 集中式路由25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 基于C-AWGR的光電混合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計28-46
• 3.1 關(guān)鍵光器件技術(shù)介紹28-29
• 3.1.1 光收發(fā)器28
• 3.1.2 循環(huán)陣列波導(dǎo)光柵路由器（C-AWGR）28-29
• 3.2 架構(gòu)與光源方案設(shè)計29-32
• 3.2.1 架構(gòu)設(shè)計30-31
• 3.2.2 三種光源部署方案設(shè)計31-32
• 3.3 成本與能耗分析32-39
• 3.3.1 架構(gòu)成本能耗對比分析32-37
• 3.3.2 光源部署方案成本能耗數(shù)值分析37-39
• 3.4 網(wǎng)絡(luò)性能分析39-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 基于軟件定義的流量調(diào)度與路由機(jī)制46-58
• 4.1 軟件定義網(wǎng)絡(luò)46-47
• 4.2 軟件定義流量路由47-50
• 4.2.1 流分類47-48
• 4.2.2 流路徑選擇48-49
• 4.2.3 流傳輸光波長分配49-50
• 4.3 流量調(diào)度機(jī)制50-53
• 4.4 流量調(diào)度性能分析53-57
• 4.4.1 流量模型53-54
• 4.4.2 仿真結(jié)果54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 總結(jié)58-59
• 5.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 附錄65
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄65
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的專利目錄65

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙會群,蔣亞軍,孫晶,李正熙,高遠(yuǎn);路由聯(lián)盟建模與震蕩檢測[J];小型微型計算機(jī)系統(tǒng);2005年09期

2 曲榮欣;張春宏;高遠(yuǎn);;基于安全配置準(zhǔn)則的路由策略沖突級別的確定[J];計算機(jī)工程;2006年11期

3 徐昕;顧云麗;;自私路由及其解決方法[J];科技資訊;2008年29期

4 曹煦暉;;混合式P2P的路由搜索算法[J];集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年03期

5 唐明董;張國清;楊景;張國強(qiáng);;互聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展路由[J];軟件學(xué)報;2010年10期

6 楊鋒;;路由策略與策略路由分析及實例一則[J];中國教育網(wǎng)絡(luò);2007年11期

7 陳弘,劉彥,高軍,楊宇航;路由仲裁技術(shù)在交換網(wǎng)絡(luò)中心建設(shè)中的研究和應(yīng)用[J];計算機(jī)工程;2000年02期

8 趙玉震;骨干出口路由策略及節(jié)點(diǎn)增容方案探討[J];電信建設(shè);2003年06期

9 趙會群,孫晶,王國仁,高遠(yuǎn);路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)[J];計算機(jī)學(xué)報;2004年07期

10 段小榮,付愛英,鄢志輝;雙網(wǎng)分流的路由策略[J];計算機(jī)與現(xiàn)代化;2004年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙會群;孫晶;高遠(yuǎn);;一種基于路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)的路由振蕩檢測算法[A];第十屆全國容錯計算學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

2 嚴(yán)鋼;周濤;傅忠謙;汪秉宏;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的有效路由(英文)[A];第二屆全國復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2005年

3 李玉劍;楊涵新;汪秉宏;;信息處理延時情況下通訊網(wǎng)絡(luò)中路由策略研究[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

4 郭成安;李建華;李明偉;;自適應(yīng)分布式路由算法研究的新進(jìn)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

5 周萬春;吳博;;一種優(yōu)化的分層式移動IPv6路由策略的分析與研究[A];2007年全國開放式分布與并行計算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)[C];2007年

6 孟濤;杜文建;侯志勝;;遼寧省聯(lián)通169網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)扁平化的路由策略研究與應(yīng)用[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（中）[C];2009年

7 張雪松;胡九川;鄭崇友;鐘章隊;;基于可能性分布的資源質(zhì)量路由[A];第12屆全國模糊系統(tǒng)與模糊數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

8 劉晶晶;;煤炭企業(yè)網(wǎng)絡(luò)多出口路由平臺的規(guī)劃與實施[A];煤礦安全、高效、潔凈開采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

9 姚諦;胡慧俐;朱培棟;;基于加同態(tài)加密機(jī)制的互聯(lián)網(wǎng)路由異常檢測[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會論文集（上冊）[C];2007年

10 趙會群;孫晶;高遠(yuǎn);;路由“活鎖”檢測方法[A];全國第13屆計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)（CAD/CG）學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 云;全面控制Internet路由[N];中國計算機(jī)報;2001年

2 ;線速交換 安全路由[N];中國計算機(jī)報;2003年

3 ;智能路由控制改進(jìn)BGP[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2002年

4 瀟瀟;會診中山大學(xué)[N];中國電腦教育報;2003年

5 林海;IP地址需雙管齊下加速申請[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2006年

6 廣州金融高等�？茖W(xué)校 陳華其;以太網(wǎng)直接接入CERNet[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

7 王;面向電信級核心[N];中國計算機(jī)報;2001年

8 ;清華比威推出路由器新品[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 付志鵬;結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)抖動的應(yīng)對策略研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 趙丹;基于邏輯集中控制的網(wǎng)絡(luò)路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 趙陽明;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中路由與資源分配問題研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 孫海峰;VANETs路由算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

5 于灝;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳輸及資源限制下負(fù)載能力提升問題研究[D];東北大學(xué);2013年

6 王小娟;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的虛擬路由通信安全問題研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

7 郭華明;標(biāo)識路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

8 侯美佳;互聯(lián)網(wǎng)路由保護(hù)研究[D];清華大學(xué);2013年

9 江昊;Internet QoS路由研究[D];武漢大學(xué);2004年

10 包廣斌;BGP路由穩(wěn)定性建模與分析[D];蘭州理工大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 谷志群;WSNs中基于網(wǎng)絡(luò)資源利用效率的層次型路由算法研究[D];河北工程大學(xué);2015年

2 徐金卯;可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中元能力組合及服務(wù)路由策略研究[D];鄭州大學(xué);2015年

3 王宇飛;3D NoC容錯路由算法的研究[D];曲阜師范大學(xué);2015年

4 李長鋒;基于能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由算法研究[D];華中師范大學(xué);2015年

5 王麗珍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中地理位置路由算法研究[D];蘇州大學(xué);2015年

6 張群;基于WirelessHART的低功耗可靠路由算法和調(diào)度[D];山東大學(xué);2015年

7 張珊珊;面向緊急情況下DTN網(wǎng)絡(luò)的移動模型和路由算法的研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

8 鄒劍芬;贛東北地區(qū)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的研究與設(shè)計[D];華北電力大學(xué);2015年

9 覃廣榮;基于節(jié)點(diǎn)位置偏好地點(diǎn)DTN路由算法研究[D];廣西大學(xué);2015年

10 劉斌;基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時路由研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：光電混合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與路由設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：321150