發(fā)布時間：2019-05-05 18:50

【摘要】：以云計算技術(shù)和軟件定義網(wǎng)技術(shù)為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當前計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究的熱點方向。云計算是一種利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)隨時隨地、按需、快速地訪問共享資源池（例如計算設(shè)施、存儲設(shè)備、應用程序等）的計算模式。云服務(wù)商通過數(shù)據(jù)中心管理、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理、應用程序部署等技術(shù)實現(xiàn)計算機資源的服務(wù)化；用戶則根據(jù)其業(yè)務(wù)負載情況快速申請或釋放資源，并按需對其所使用的資源付費，在提高工作效率的同時降低運行和維護成本。軟件定義網(wǎng)技術(shù)將交換機或路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中控制平面的轉(zhuǎn)發(fā)決策功能和邏輯平面的分組轉(zhuǎn)發(fā)功能相分離，轉(zhuǎn)發(fā)決策功能由可編程的軟件來實現(xiàn)，分組轉(zhuǎn)發(fā)功能由簡化的硬件實現(xiàn)，進而簡化了網(wǎng)絡(luò)管理和配置操作，到達了對流量自由操控的目的，有利于創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)應用的部署。 為了更好地推動下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，本文選取云計算技術(shù)和軟件定義網(wǎng)技術(shù)中的流量和資源機制進行研究。本文提出的新型流量和資源管理機制，，分別降低了數(shù)據(jù)中心的電力成本，減少了軟件定義網(wǎng)中控制器的工作量，實現(xiàn)了軟件定義網(wǎng)中數(shù)據(jù)平面的資源均衡，對下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及起到了一定的促進作用。 本論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點如下: （1）提出了一種綠色數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的流量管理機制——匯聚流調(diào)度機制AggreFlow。AggreFlow采用了流集合的概念，應用流集合路由機制減少了控制器的路由開銷，應用及時流集合重路由機制避免了同時重路由大量流導致的控制器控制信息風暴。AggreFlow還進行自適應的流集合重路由來改善負載均衡性能。AggreFlow解決了當前綠色數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的流量管理機制存在負載不均衡、控制器路由開銷過高和重路由開銷過高的問題。 （2）提出了一種減少分布式數(shù)據(jù)中心電力成本的資源管理機制——聯(lián)合電價和冷卻效率感知的數(shù)據(jù)中心工作負載分配機制JET。通過聯(lián)合考慮數(shù)據(jù)中心所在地區(qū)的時變電價和數(shù)據(jù)中心內(nèi)冷卻設(shè)備的效率，JET根據(jù)服務(wù)請求數(shù)量和數(shù)據(jù)中心的狀態(tài)，交替選擇對當前電力成本影響最大的因素，對分布式數(shù)據(jù)中心中運行服務(wù)器的電力成本和冷卻設(shè)備的電力成本進行了折中，從而實現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)中心整體電力成本的最小化。 （3）提出了多域多控制器軟件定義網(wǎng)中一種新型流量管理機制——基于負載變化的同步機制LVS。LVS僅當網(wǎng)絡(luò)中一個特定服務(wù)器的負載或特定域的負載超過一個特定的閾值時執(zhí)行控制器之間的狀態(tài)同步。LVS在保證了所有控制器具有一致的最低負載服務(wù)器或最低負載域信息的情況下，消除了控制器之間的轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路，并降低了控制器間的同步頻率。 （4）提出了軟件定義網(wǎng)中一種新型資源管理機制——軟件定義的流量及流表感知路由機制SAIL。SAIL基于時變鏈路利用率和流表利用率對進入網(wǎng)絡(luò)的新流進行自適應的路由，實現(xiàn)了以聯(lián)合的流量和流表均衡為目的的聯(lián)合流量和流表工程，降低了控制器的計算工作量，減少了流的完成時間，提高了網(wǎng)絡(luò)的性能。
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【學位授予單位】：西北工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.06

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 鄧維;劉方明;金海;李丹;;云計算數(shù)據(jù)中心的新能源應用:研究現(xiàn)狀與趨勢[J];計算機學報;2013年03期

2 李丹;陳貴海;任豐原;蔣長林;徐明偉;;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的研究進展與趨勢[J];計算機學報;2014年02期

3 ;2011/2012年度中國棉花質(zhì)量分析報告(之四) 國棉與美棉質(zhì)量情況比對[J];中國纖檢;2012年21期

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