網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和業(yè)務(wù)需求的快速發(fā)展使數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用越來越廣泛,也使數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化問題受到持續(xù)關(guān)注。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)為業(yè)務(wù)流量傳輸提供了多條高速鏈路,可以在短時間內(nèi)完成大量的數(shù)據(jù)傳輸,如果要充分利用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的多徑特性,必須使用負(fù)載均衡算法對網(wǎng)絡(luò)中的流量進(jìn)行調(diào)度。但是由于數(shù)據(jù)中心特殊的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆I(yè)務(wù)模式,其流量特征與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)差別很大,所以不能直接使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載均衡算法,而是需要針對數(shù)據(jù)中心的特點進(jìn)行新算法的設(shè)計。當(dāng)前主流的數(shù)據(jù)中心負(fù)載均衡算法的調(diào)度方式是,通過傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包將鏈路擁塞信息攜帶至發(fā)送端,再由發(fā)送端為到達(dá)的數(shù)據(jù)流選擇一條負(fù)載最輕的路徑進(jìn)行傳輸。這種調(diào)度方式一方面在擁塞信息的傳遞上不夠準(zhǔn)確和及時,另一方面會將多條同時到達(dá)的數(shù)據(jù)流分配到同一路徑上,導(dǎo)致局部最優(yōu)的流量分配。針對當(dāng)前負(fù)載均衡算法存在的這兩點不足,本論文提出了一種具有可控隨機(jī)性的負(fù)載均衡算法,通過在邊緣交換機(jī)主動發(fā)送探針的方式實時傳遞鏈路使用情況,并在選路時引入隨機(jī)性以解決并行流量的分配問題。仿真實驗表明,本論文算法可以在多數(shù)場景下緩解局部最優(yōu)分配問題,提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)性能。 

【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)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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?Ｐｏｄ?２?Ｐｏｄ?３??圖１?－１?ｆａｔ－ｔｒｅｅ拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意??ｆａｗｒｅｅ，又稱為“胖樹”拓?fù)�，是一種層級式的樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，利用普通商用交換??機(jī)為服務(wù)器之間提供互聯(lián)，并且提供了全對分帶寬和多條等價路徑。如圖１－１所示，??ｆａｔ－ｔｒｅｅ拓?fù)渲械慕粨Q機(jī)由下至上分為邊緣層、匯聚層和核心層，每一層使用的都是配??置相同的交換機(jī)，它們之間的連接具有固定的模式。具體連接方式為，在一個Ｋ階??ｆａｔ－ｔｒｅｅ拓?fù)渲�，所有的交換機(jī)都有Ｋ個端口，除核心層外的交換機(jī)被劃分為Ｋ個區(qū)??域，每個區(qū)域包含ｆ?zhèn)�邊緣交換機(jī)和ｆ?zhèn)�匯聚交換機(jī)，如圖中虛線線框所示。在各個區(qū)??域中，每個邊緣交換機(jī)使用ｆ?zhèn)�端口連接＾個匯聚交換機(jī)，剩余｜個端口連接＾個服務(wù)??器；每個匯聚交換機(jī)使用ｆ?zhèn)�端口連接ｆ?zhèn)�邊緣交換機(jī)

??如圖１－２所示，ＶＬ２也是層級式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，但是與ｆａｔ－ｔｒｅｅ不同的是，ＶＬ２沒有??采用上下行對稱的方式，而是選擇使用】ＧｂＥ的鏈路連接服務(wù)器，１０?ＧｂＥ的鏈路連接??交換機(jī)，從而減少網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)個數(shù)，進(jìn)一步節(jié)省成本。ＶＬ２的拓?fù)溥B接也有固定??的模式。假設(shè)邊緣交換機(jī)有ｎＱ個１０?ＧｂＥ的端口和１０ｎＱ個１?ＧｂＥ的端口，匯聚交換機(jī)??有化個１０?ＧｂＥ的端口，核心交換機(jī)有ｎ２ｔｌＯＧｂＥ的端口。在連接時，邊緣交換機(jī)使??用１０ｎ。個１?ＧｂＥ端口連接］０ｎＱ臺服務(wù)器，其余ｎＱ個１０?ＧｂＥ端口連接至ｎ〇個匯聚交換??機(jī)；匯聚交換機(jī)使用＾個１０?ＧｂＥ端口連接邊緣交換機(jī)，其余＋個１０?ＧｂＥ端口連接核??心交換機(jī)。在這種連接方式下，可以計算出，ＶＬ２拓?fù)渲幸还灿校鼈�核心交換機(jī)、ｎ２??個匯聚交換機(jī)、＆個邊緣交換機(jī)


本文編號：3305475