隨著互聯(lián)網(wǎng)以及硬件設(shè)備的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心作為部署各類(lèi)應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施,其規(guī)模經(jīng)歷了三層的演化:獨(dú)立數(shù)據(jù)中心、異地多數(shù)據(jù)中心以及邊緣小型數(shù)據(jù)中心。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心不僅從規(guī)模上越來(lái)越大,其粒度也將越來(lái)越細(xì)。多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)中心滿(mǎn)足用戶(hù)需求,符合混合式應(yīng)用的數(shù)據(jù)流量調(diào)度以及請(qǐng)求分配問(wèn)題一直是數(shù)據(jù)中心研究中的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文依次從數(shù)據(jù)中心內(nèi)、多數(shù)據(jù)中心之間以及邊緣小型數(shù)據(jù)中心這三個(gè)層面出發(fā),針對(duì)帶寬資源有限、傳輸需求多樣、數(shù)據(jù)量巨大、能量消耗過(guò)大這四個(gè)難點(diǎn)進(jìn)行分析,通過(guò)總結(jié)已有工作,并與之對(duì)比,從流量調(diào)度以及請(qǐng)求分配這兩類(lèi)問(wèn)題著手展開(kāi)研究,具體的研究?jī)?nèi)容以及貢獻(xiàn)如下:面向數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,本文主要研究基于截止時(shí)間的流量調(diào)度問(wèn)題。多種應(yīng)用種類(lèi)并存,一個(gè)用戶(hù)請(qǐng)求需要多個(gè)數(shù)據(jù)流共同合作完成,那么決定一個(gè)任務(wù)完成時(shí)間的是多個(gè)數(shù)據(jù)流中的最慢那個(gè)數(shù)據(jù)流。同時(shí),部署在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用存在部分時(shí)延敏感性應(yīng)用,則數(shù)據(jù)流的傳輸完成時(shí)間對(duì)應(yīng)用的性能表現(xiàn)有很大的影響。為此,本文提出一種基于截止時(shí)間的任務(wù)級(jí)別的流調(diào)度方法。在應(yīng)用存在不同種類(lèi)的前提下,將應(yīng)用分為不同的優(yōu)先級(jí),流級(jí)別的優(yōu)先級(jí)定義繼承應(yīng)用的屬性。在流級(jí)別下,數(shù)據(jù)流會(huì)根據(jù)截至?xí)r... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：122 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１流量調(diào)度示例圖??．．

２．４．１方法概述??概括地講，ＰＡＴ方法實(shí)現(xiàn)了一個(gè)任務(wù)識(shí)別、收益計(jì)算以及調(diào)度策略生成的集中式控??制方法。這種控制方法根據(jù)不同任務(wù)的收益來(lái)調(diào)度任務(wù)的順序。圖２．２說(shuō)明了ＰＡＴ方法的??整體流程，其主要功能部署在一個(gè)集中式控制器上。它是ＰＡＴ的核心控制管理多任務(wù)的??模塊。它需要維護(hù)全局任務(wù)信息，包括流級(jí)別信息和網(wǎng)絡(luò)容量等。同時(shí)，控制器計(jì)算整??體最大收益。此外，在全局任務(wù)信息和最大收益的基礎(chǔ)上生成一個(gè)調(diào)度策略。然后，所??有的交換機(jī)通過(guò)生成的調(diào)度策略調(diào)度所有的數(shù)據(jù)流。具體工作原理如下：當(dāng)一個(gè)新的任??務(wù)到達(dá)時(shí)，控制模塊首先收集請(qǐng)求的具體信息，接下來(lái)計(jì)算對(duì)應(yīng)的任務(wù)收益，最后為當(dāng)??前任務(wù)的請(qǐng)求生成一個(gè)調(diào)度順序。下面，我們主要介紹ＰＡＴ的控制模塊的設(shè)計(jì)原理和最??大收益的近似算法。??ＰＡＴ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ????Ｔａｓｋ?Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ??｜＾｜ｊ｜?Ｐｒｏｆｉｔ?Ｃｏｍｐｕｔａｔｏｒ??Ｐｏｌｉｃｙ?Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ??＼?Ｖ＇－＇－ｘ＇－－－－－，．．?＂＂＂？?？．．．????＼?ＣｏｉｌｅｃＨｌｐｗ?ｉｎｆｏｒｒｒｖｉｔｉｏｎ＾＾＾Ｃ＾??＼?ａｎｄ．?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ??遍??圖２．２?ＰＡＴ整體框架??Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｏｆ?ＰＡＴ??２．４．２控制管理??隨著ＳＤＮ的發(fā)展，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署集中控制器

需求也不盡相同。設(shè)置數(shù)據(jù)流的大小在１ＫＢ到５０ＭＢ之間隨機(jī)選擇，并記錄到數(shù)??據(jù)集文件中。同時(shí)，在本實(shí)驗(yàn)中，不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的源節(jié)點(diǎn)分布于不同的主機(jī)上。??網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌何覀兝脝我唤粨Q機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖２．３所示，這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠軌蛲??顯網(wǎng)絡(luò)資源不足的缺陷，同時(shí)說(shuō)明調(diào)度在網(wǎng)絡(luò)中的重要性，ｐＦａｂｒｉｃ［１９］方法也同樣采用??大交換機(jī)的場(chǎng)景進(jìn)行仿真驗(yàn)證。由于內(nèi)存的限制，本實(shí)驗(yàn)選擇２０個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)??驗(yàn)證，即２０個(gè)主機(jī)直接連接到同一個(gè)交換機(jī)。這種設(shè)置交換機(jī)上的容量是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中??的瓶頸，我們選擇以此來(lái)強(qiáng)調(diào)調(diào)度的重要性。網(wǎng)絡(luò)帶寬設(shè)置為１００Ｍｂｐｓ。??圖２．３仿真實(shí)驗(yàn)拓?fù)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｎｅｔｗｏｒｋ?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ??對(duì)比性能：本文考慮采用三個(gè)指標(biāo)對(duì)ＰＡＴ和ｅＰＡＴ方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。任務(wù)完成時(shí)間更??－２８?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]邊緣計(jì)算:萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代新型計(jì)算模型[J]. 施巍松,孫輝,曹杰,張權(quán),劉偉.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(05)



本文編號(hào)：3596513