隨著現(xiàn)代社會的數(shù)字化變革和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)和云計算等新興技術(shù)在推動數(shù)據(jù)中心建設(shè)的同時,也給數(shù)據(jù)中心帶來了呈爆炸式增長的網(wǎng)絡(luò)流量。來自新業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流量導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量特征的變化,給傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶來了新的問題與挑戰(zhàn)。為了解決數(shù)據(jù)中心機架內(nèi)龐大的“東西向流量”給機架頂交換機帶來的端口擁塞以及帶寬敏感型業(yè)務(wù)和時延敏感型業(yè)務(wù)混合傳輸導(dǎo)致各自的QoS需求得不到滿足的問題,論文提出了數(shù)據(jù)中心機架內(nèi)基于流識別的光電混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通過對機架內(nèi)流量信息的采集和分析,動態(tài)地將需要較大帶寬的大象流調(diào)度至光交換機,對時延敏感的老鼠流調(diào)度至機架頂交換機,充分發(fā)揮電分組交換和光時隙交換各自的優(yōu)勢,更好地支持新的業(yè)務(wù)。同時機架頂交換機的負載得到大幅度減輕,網(wǎng)絡(luò)整體通信質(zhì)量得到提升,且具有更好的可擴展性,減少數(shù)據(jù)中心的能源消耗。為了使論文提出的機架內(nèi)光電混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有實用價值,論文設(shè)計了基于Intel DPDK的集中控制器與機架內(nèi)服務(wù)器和光交換機的光電混合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,包括各模塊間的通信過程和報文結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)之上,重點研究了光時分復(fù)用系統(tǒng)中的時隙規(guī)劃問題,針對此場景提出了動態(tài)時隙分配算法,保證了被調(diào)...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與存在的問題
    1.3 研究內(nèi)容與主要創(chuàng)新點
        1.3.1 基于流識別的機架內(nèi)OTS/EPS混合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
        1.3.2 光時隙交換網(wǎng)中的動態(tài)時隙分配算法
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)安排
第二章 光電混合網(wǎng)絡(luò)方案實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 Linux內(nèi)核數(shù)據(jù)發(fā)送隊列
        2.1.1 Linux發(fā)送數(shù)據(jù)包流程
        2.1.2 sendBuffer、QDisc和RingBuffer
    2.2 數(shù)據(jù)平面開發(fā)套件(DPDK)
        2.2.1 DPDK技術(shù)原理
        2.2.2 DPDK的框架
        2.2.3 DPDK的優(yōu)勢
    2.3 突發(fā)模式光接收技術(shù)(BM_RX)
    2.4 快速光交換器件
    2.5 光時分復(fù)用技術(shù)(OTDM)
        2.5.1 OTDM技術(shù)的原理
        2.5.2 OTDM技術(shù)的分類
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于流識別的機架內(nèi)光電混合網(wǎng)絡(luò)
    3.1 數(shù)據(jù)中心流量特征與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究
        3.1.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的流量特征
        3.1.2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存在的問題
        3.1.3 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究
        3.1.4 數(shù)據(jù)中心光互連方案調(diào)研
    3.2 機架內(nèi)光電混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        3.2.1 應(yīng)用場景分析
        3.2.2 框架設(shè)計
    3.3 混合網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議(OEHNP)
    3.4 基于TCP發(fā)送隊列的二級大小流識別
    3.5 基于DPDK的OEHNP控制器
    3.6 網(wǎng)絡(luò)仿真驗證
    3.7 本章小結(jié)
第四章 光時分復(fù)用系統(tǒng)中的時隙規(guī)劃問題
    4.1 場景需求分析
    4.2 常見時隙分配方法調(diào)研
        4.2.1 固定時隙分配算法
        4.2.2 競爭時隙分配算法
        4.2.3 動態(tài)時隙分配算法
        4.2.4 混合時隙分配算法
    4.3 端口速率動態(tài)分配算法
    4.4 源宿二叉樹時隙塊分配法
    4.5 網(wǎng)絡(luò)仿真驗證
        4.5.1 OMNeT++仿真軟件
        4.5.2 INET仿真框架
        4.5.3 仿真環(huán)境設(shè)置
        4.5.4 仿真結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
附錄: 縮略詞
致謝
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3955647