面向云計算的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究.pdf

1、作為一種嶄新的計算模式，云計算將計算和存儲等物理資源進行整合，通過在共享的底層物理架構(gòu)上動態(tài)地部署業(yè)務(wù)，以一種高效，靈活和量入為出的方式將IT資源提供給使用者。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)作為云計算的基礎(chǔ)架構(gòu)，決定著云計算所提供的服務(wù)和應(yīng)用的真正質(zhì)量。隨著云計算業(yè)務(wù)和應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存在可擴展性差，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用率低，能耗較大等問題。一些新型數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的提出，在一定程度上解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存在的部分問題，但

2、同時也帶來了成本，布線復(fù)雜度，控制難度增大等新問題。與電互連相比，光互連在帶寬，時延，成本和能耗等方面都具有巨大的優(yōu)勢，因此光互連架構(gòu)獲得了研究人員的廣泛關(guān)注。
　　本文首先對云計算和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀進行總結(jié)，介紹云計算中使用的關(guān)鍵技術(shù)和一些典型的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以及云計算的發(fā)展對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)帶來的影響和挑戰(zhàn)。隨后對數(shù)據(jù)中心中常用的光器件和光互連技術(shù)進行了分析，特別是一些典型的面向云計算的光互連數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。然后，考慮到數(shù)

3、據(jù)中心規(guī)模龐大，構(gòu)建成本較高的問題，我們設(shè)計了一種低成本的數(shù)據(jù)中心光電混合拓撲架構(gòu)Cell-Tree。Cell-Tree結(jié)合了傳統(tǒng)電交換和AWGR光交換的優(yōu)點，采用電交換機和AWGR交換機連接服務(wù)器構(gòu)建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合Cell-Tree的拓撲結(jié)構(gòu)特點，我們設(shè)計了相應(yīng)的最短路徑路由算法。仿真結(jié)果表明Cell-Tree能實現(xiàn)較好的網(wǎng)絡(luò)平均時延和吞吐性能，與同等規(guī)模的fat tree架構(gòu)相比，Cell-Tree能夠大大降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)目，具有