新型无线数据中心网络拓扑结构设计

发布时间：2017-09-30 17:13

  本文关键词：新型无线数据中心网络拓扑结构设计

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【摘要】：数据中心网络对计算产业的重要性日益增加。然而传统的有线数据中心存在着部署困难以及布线复杂等问题。随着60GHz科技的发展,数据中心走向了无线化,数据中心也不再依赖有线结构以实现不同组件之间的相互连接。如何有效使用60GHz无线技术成为了一大挑战。不少研究工作者已经提出了许多解决方案,但仍然存在如下问题,如不具备良好的连通性、不能灵活应对各种数据中心的部署环境以及较长的路由路径等问题。我们这篇文章的主要目的就是针对已有工作中存在的这些问题,提出相应的新型的无线数据中心网络拓扑结构。我们提出了两种相应的结构,分别为石墨结构和球型网状网络结构。它们均通过三维层次波束赋形技术有效地解决了信号阻断的问题。在石墨结构中,一个机架可以和尽可能多的其他机架通信,平均点度得到了极大提高,并且在相同条件下远优于其他的无线拓扑结构。在球型网状网络结构中,路由路径得到了减少。在配合相应的路由算法的条件下,该拓扑结构还可以有效应对路径故障。通过相应的测试床、理论分析以及仿真实验,我们发现所提出的两种新型无线数据中心网络拓扑结构均是有效的。
【关键词】：数据中心 数据中心网络 60GHz无线技术 拓扑结构
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.02
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-29
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 数据中心10-18
• 1.2.1 数据中心的发展历史10-12
• 1.2.2 现代数据中心的要求12-14
• 1.2.3 构建数据中心过程中的注意事项14-17
• 1.2.4 应用17-18
• 1.3 数据中心网络18-26
• 1.3.1 数据中心网络的拓扑结构19-25
• 1.3.2 有线数据中心网络面临的挑战25-26
• 1.460GHz无线通信技术26-27
• 1.5 论文组织结构27-29
• 第二章 相关工作与关键技术29-35
• 2.1 国内外研究现状29-30
• 2.2 关键技术30-34
• 2.2.1 平面方法的可行性30-31
• 2.2.2 三维层次波束赋形技术31-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第三章 石墨结构35-51
• 3.1 石墨结构的设计35-38
• 3.2 石墨结构的性质分析38-45
• 3.2.1 Flyways的表现41-42
• 3.2.2 3D Beamforming的表现42-43
• 3.2.3 石墨结构的表现43-45
• 3.3 石墨结构的实验结果分析45-50
• 3.3.1 对于网络结点点度的影响45-48
• 3.3.2 对于一跳内结点覆盖率的影响48
• 3.3.3 对于二分网络带宽的影响48-50
• 3.4 本章小结50-51
• 第四章 球型网状网络结构51-61
• 4.1 球型网状网络结构的设计51-53
• 4.1.1 球型网状网络单元51
• 4.1.2 球型网状网络的构造51-53
• 4.2 球型网状网络的性质分析53-55
• 4.3 球型网状网络的路由算法55-57
• 4.4 球型网状网络的实验结果分析57-60
• 4.4.1 拓扑结构特性57-58
• 4.4.2 网络性能58-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 总结和展望61-65
• 5.1 论文的主要工作61-62
• 5.2 论文的未来工作62-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-71
• 攻读学位期间发表的学术论文目录71-73
• 攻读学位期间参与的项目73-75

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本文编号：949422