數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的路由和傳輸協(xié)議優(yōu)化方案研究.pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和高性能計(jì)算熱潮的興起及發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為業(yè)務(wù)應(yīng)用的載體，已然成為業(yè)界應(yīng)用和學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的特性與傳統(tǒng)廣域網(wǎng)差異巨大，部署在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用需求以及數(shù)據(jù)流量的特性千差萬別極富變化，這些對(duì)數(shù)據(jù)中心的可用性可靠性提出了新的要求。本文從提升數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通信的高帶寬低時(shí)延這兩個(gè)性能出發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)中心常用的胖樹拓?fù)渎酚煞桨冈O(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)中心突發(fā)同步數(shù)據(jù)流間的沖突緩解問題這兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行探索性的研究。
　　本文研

2、究了數(shù)據(jù)中心的負(fù)載均衡路由問題。Fat-tree網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂械确謳挼忍匦?，廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心。但當(dāng)前負(fù)載均衡的路由選擇算法在不同的數(shù)據(jù)流量模型下各有優(yōu)劣，并且實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。我們回歸到負(fù)載均衡思想的根本點(diǎn)出發(fā)，采用固定的周期性序列的服務(wù)器和頂層交換機(jī)連接配置，將數(shù)據(jù)平均發(fā)散到各個(gè)頂層交換機(jī)，使得系統(tǒng)能達(dá)到良好的負(fù)載平衡，對(duì)數(shù)據(jù)流量模型不存在任何的依賴性。并且采用固定連接的方案不需要上行的緩存和調(diào)度，流控機(jī)制簡(jiǎn)化成單級(jí)流控，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)硬件

3、實(shí)現(xiàn)和控制信息的復(fù)雜性。
　　本文研究了數(shù)據(jù)中心并發(fā)流量導(dǎo)致?lián)砣麃G包的問題。并發(fā)數(shù)據(jù)流同步傳輸會(huì)導(dǎo)致瓶頸匯聚交換機(jī)擁塞丟包，從而導(dǎo)致等待超時(shí)重傳吞吐量下降。DCTCP能一定程度緩解，但具有支持并發(fā)流上限。我們?cè)贒CTCP的基礎(chǔ)上，通過修改協(xié)議兼容的ECN協(xié)議，將丟包打上特定標(biāo)志后反向路由回溯到發(fā)送端，作為丟包顯式通知;在發(fā)送端引入基于流的截?cái)喽笖?shù)退避重傳機(jī)制，以達(dá)到吞吐量和重傳率的有效合理折衷。我們提出的改進(jìn)型DCTCP在數(shù)據(jù)