數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡與容錯(cuò)研究.pdf

1、云計(jì)算時(shí)代數(shù)據(jù)量的迅猛增長(zhǎng)，從可擴(kuò)展性、可用性和安全性等多個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)中心提出了新的挑戰(zhàn)，以滿足數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)的高運(yùn)算能力和強(qiáng)存儲(chǔ)能力的要求。而隨著高速、低延時(shí)、大規(guī)模數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的部署，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的很多問(wèn)題也開始顯現(xiàn)出來(lái)，如數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、負(fù)載均衡、容錯(cuò)等。由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的分布式特性，以前數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡和容錯(cuò)往往只考慮網(wǎng)絡(luò)局部的性能，并不能達(dá)到全局最優(yōu)。為了能更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡和容錯(cuò)，需從全網(wǎng)的角度來(lái)考

2、慮這些問(wèn)題。
　　本文介紹了軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)，分析和研究了現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡和容錯(cuò)方法的不足，提出把軟件定義網(wǎng)絡(luò)的思想用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，以獲得整個(gè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的視圖，并根據(jù)此視圖來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和容錯(cuò)，從而彌補(bǔ)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)無(wú)法從全局的角度實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和容錯(cuò)的缺點(diǎn)。
　　其次，本文基于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)流量的特點(diǎn)以及SDN控制器的集中控制特性，對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡和容錯(cuò)進(jìn)行了研究，提出了基于大流的負(fù)載均衡算法LF

3、LB和基于多路徑的容錯(cuò)算法MPFT。LFLB算法根據(jù)SDN控制器中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?、控制器定時(shí)收集到的各個(gè)流的信息為網(wǎng)絡(luò)中的大流選擇互不沖突的路徑來(lái)達(dá)到全網(wǎng)的負(fù)載均衡，MPFT算法根據(jù)SDN控制器中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜玩溌防寐实刃畔槭芄收嫌绊懙牧鬟x擇繞過(guò)故障的路徑。兩個(gè)算法都基于SDN控制器中的全網(wǎng)視圖，考慮了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，因此能更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載均衡和容錯(cuò)。
　　最后，本文設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，對(duì)LFLB和MPFT算法進(jìn)行了驗(yàn)證