綜合利用服務(wù)器和接入層交換機(jī)的云數(shù)據(jù)中心租戶網(wǎng)絡(luò)性能保證方法研究.pdf

1、隨著云計算技術(shù)的興起和快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心成為越來越重要的基礎(chǔ)設(shè)施。但是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心由于受到規(guī)模、性能和安全等一系列因素的制約，使之不再能夠滿足日益增長的用戶業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)中心的各種需求，隨之產(chǎn)生了云數(shù)據(jù)中心。
　　云數(shù)據(jù)中心由成千上萬的服務(wù)器資源以及使這些服務(wù)器互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)資源組成，提供計算和存儲資源按需接入的方式，使得大量用戶將其應(yīng)用或業(yè)務(wù)遷移到云中。為了滿足租戶應(yīng)用和業(yè)務(wù)的各種要求，云數(shù)據(jù)中心提供了各種類型的虛擬機(jī)供用戶選擇和使用

2、，這些虛擬機(jī)都對 CPU、存儲、內(nèi)存等物理資源有明確的定義，但是對于一些租戶業(yè)務(wù)至關(guān)重要的網(wǎng)絡(luò)資源卻未明確定義或保證。對于一些租戶業(yè)務(wù)來說，所租用虛擬機(jī)之間通信的網(wǎng)絡(luò)性能是其業(yè)務(wù)高效運行的關(guān)鍵因素，故本文的研究內(nèi)容就是在云數(shù)據(jù)中心環(huán)境下，怎樣高效地使租戶的網(wǎng)絡(luò)性能得到保證。
　　本文首先對現(xiàn)今租戶網(wǎng)絡(luò)性能保證方法進(jìn)行概括介紹，根據(jù)這些設(shè)計方案總結(jié)出三個設(shè)計目標(biāo)：限制租戶網(wǎng)絡(luò)帶寬配額，保證租戶最小網(wǎng)絡(luò)帶寬，租戶網(wǎng)絡(luò)性能正比于網(wǎng)絡(luò)付費

3、。然后結(jié)合這三個目標(biāo)設(shè)計出一種新穎的云數(shù)據(jù)中心租戶網(wǎng)絡(luò)性能保證方案，該方案通過聯(lián)合使用服務(wù)器和與之直連的接入層交換機(jī)進(jìn)行實現(xiàn)。在服務(wù)器端增加與租戶虛擬機(jī)對應(yīng)的緩存隊列，運行改進(jìn)的DRR調(diào)度算法對各個隊列進(jìn)行調(diào)度，保證虛擬機(jī)的出口帶寬；在交換機(jī)端采用改進(jìn)的CIOQ交換結(jié)構(gòu)，在每個出端口處建立與租戶對應(yīng)的描述符緩存隊列，運行改進(jìn)的DRR調(diào)度算法，根據(jù)調(diào)度結(jié)果，將緩存在交換機(jī)入端口處的分組發(fā)送出去，這樣就使虛擬機(jī)的入口帶寬得到了保證。同時運用

4、反壓流控機(jī)制，產(chǎn)生反饋包發(fā)送到服務(wù)器上的數(shù)據(jù)生成源端，從源端上進(jìn)行減速，盡最大限度地避免擁塞的發(fā)生；運用租戶網(wǎng)絡(luò)付費映射機(jī)制，將租戶的網(wǎng)絡(luò)付費分隔成保底帶寬費用和超出帶寬費用兩部分，保底帶寬主要由最小網(wǎng)絡(luò)保證帶寬和租戶網(wǎng)絡(luò)權(quán)重決定，這兩個參數(shù)會在調(diào)度器中得到運用，最終合理高效地使租戶的網(wǎng)絡(luò)性能得到保證。
　　本文利用 OPNET仿真軟件對本文所提的方案進(jìn)行仿真建模，構(gòu)建了一個由80臺八端口交換機(jī)和128臺服務(wù)器組成的FatTree