面向云計算的數據中心網絡的研究.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上動態(tài)地部署業(yè)務，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。數據中心網絡作為云計算的基礎架構，決定著云計算所提供的服務和應用的真正質量。隨著云計算業(yè)務和應用的發(fā)展，數據中心面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)數據中心網絡存在可擴展性差，網絡設備利用率低，能耗較大等問題。一些新型數據中心架構的提出，在一定程度上解決了傳統(tǒng)數據中心網絡存在的部分問題，但

2、同時也帶來了成本，布線復雜度，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，因此光互連架構獲得了研究人員的廣泛關注。
　　本文首先對云計算和數據中心網絡的發(fā)展現狀進行總結，介紹云計算中使用的關鍵技術和一些典型的數據中心網絡架構，以及云計算的發(fā)展對數據中心網絡帶來的影響和挑戰(zhàn)。隨后對數據中心中常用的光器件和光互連技術進行了分析，特別是一些典型的面向云計算的光互連數據中心架構。然后，考慮到數

3、據中心規(guī)模龐大，構建成本較高的問題，我們設計了一種低成本的數據中心光電混合拓撲架構Cell-Tree。Cell-Tree結合了傳統(tǒng)電交換和AWGR光交換的優(yōu)點，采用電交換機和AWGR交換機連接服務器構建大規(guī)模網絡。結合Cell-Tree的拓撲結構特點，我們設計了相應的最短路徑路由算法。仿真結果表明Cell-Tree能實現較好的網絡平均時延和吞吐性能，與同等規(guī)模的fat tree架構相比，Cell-Tree能夠大大降低網絡設備的數目，具有