面向数据中心网络的多租户网络技术研究

发布时间：2017-03-18 06:00

  本文关键词：面向数据中心网络的多租户网络技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多租户技术是一项云计算平台技术,该技术使得大量的租户能够共享相同的软、硬件资源,每个租户能够按需使用资源,能够对软件服务进行客户化配置,而且不影响其他租户的使用。本课题主要针对数据中心网络多租户技术方向进行研究。由于目前多租户技术存在着以下诸多问题：如何突破网络路由对虚拟机迁移的子网限制问题,实现虚拟机IP地址与所在子网位置分离,支持虚拟机在全网范围内任意迁移；如何实现大量租户网络通信相互隔离,在保证租户网络服务质量的前提下,提高网络的利用率。 本课题提出了一种新的数据中心网络多租户解决方案。本方案实现在网络层和数据链路层中间,利用一致性哈希算法和分布式环形哈希表技术,将同一个租户的虚拟机信息保存在同一个路由器／交换机上,本课题称这类交换机为地址解析器。并最终在地址解析器的配合下,实现虚拟机相互隔离,同一个租户内虚拟机相互通信、虚拟机跨越子网迁移和租户网络内部的广播。本课题利用网络仿真工具OPNET,搭建了两个不同规模的数据中心,分别对提出的新的多租户解决方案进行可行性和性能分析。
【关键词】：数据中心网络 多租户技术 云计算 OPNET 哈希算法
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP308;TP393.09
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 目录8-10
• 1 引言10-15
• 1.1 数据中心相关技术概述10-12
• 1.1.1 背景介绍10-11
• 1.1.2 发展现状11-12
• 1.2 本课题的研究意义12-13
• 1.3 本课题的研究内容13-14
• 1.4 本文组织结构14-15
• 2 数据中心网络的多租户技术研究现状15-23
• 2.1 多租户技术概述15-18
• 2.1.1 多租户技术的产生背景15-16
• 2.1.2 多租户网络的需求分析16-18
• 2.1.3 多租户技术在数据中心网络中面临的挑战18
• 2.2 多租户技术研究现状18-22
• 2.2.1 大二层网络/虚拟机迁移现状18-20
• 2.2.2 多租户隔离网络解决方案20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 多租户解决方案23-36
• 3.1 多租户解决方案的提出23-24
• 3.2 多租户解决方案的关键技术24-29
• 3.2.1 租户TNI码24
• 3.2.2 地址解析器24-25
• 3.2.3 一致性哈希算法和分布式哈希表25-26
• 3.2.4 免费ARP(Gratuitous ARP)26-27
• 3.2.5 Hash报文格式27-28
• 3.2.6 IP-in-IP技术28-29
• 3.3 多租户解决方案的基本思想29-35
• 3.3.1 多租户解决方案初始化过程29-30
• 3.3.2 数据中心网络新租户初始化部分30-32
• 3.3.3 虚拟机间通信过程32-34
• 3.3.4 虚拟机迁移过程34
• 3.3.5 租户网络内部虚拟机广播过程34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 OPNET网络建模仿真以及多租户解决方案的实现36-49
• 4.1 OPNET Modeler网络仿真软件概述36-37
• 4.2 网络建模37-38
• 4.3 OPNET实现多租户解决方案38-48
• 4.3.1 路由器模型修改38-40
• 4.3.2 地址解析器和环形哈希表的构建40-41
• 4.3.3 虚拟机间通信流程分析41-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 多租户解决方案的性能分析49-58
• 5.1 哈希算法复杂度分析51-52
• 5.2 端到端延迟52-54
• 5.3 解决租户网络中的广播问题54-57
• 5.4 本章小结57-58
• 6 结论58-60
• 6.1 工作总结58-59
• 6.2 工作展望59-60
• 参考文献60-62
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果62-64
• 学位论文数据集64

【参考文献】

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本文编号：253985