面向光互联数据中心网络的传输控制机制研究

发布时间：2021-11-08 02:58

　　近几年来,随着云计算和大数据的兴起,数据中心面临用户数和数据量的急速增长和业务模式的转变等新的挑战。为了满足数据中心内不断增长的业务需求,提供高带宽、易扩展、低能耗的数据中心接入服务,研究者提出并设计许多适合云服务的全光交换网络架构。然而,由于光交换机端口数的限制,网络无法在所有服务器机架之间建立全连接,因此这些网络架构引入光路重构机制,以动态拓扑重构的方式适应不同的业务需求。但是,频繁的光路重构会断开TCP连接,导致数据包的丢失,进而增加传输时延,降低网络吞吐量,最终影响到整个业务的传输性能。在目前的研究中,很少有研究人员研究探讨频繁重构对传输性能的不利影响并提出相应的改进机制。为此,本论文面向数据中心光互联网络,提出了一种基于SDN的跨层传输控制机制。该机制一方面对传统TCP协议的超时重传机制和延时确认机制进行参数优化配置;另一方面,通过在业务发送端增加业务实现多路径传输的分流模块,以及在控制层设计基于改进贪婪算法的窗口调整模块和动态路由配置的流迁移模块,能够更好地适应光互联数据中心动态变化的拓扑结构。然后,本论文基于PCIe网卡搭建10Gb/s全光交换网络平台,在该平台上通过实验... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１几种常见的光网络架构??１?Ｈｅｌｉｏｓ??

第一章绪论传统静态的网络拓扑结构无法以动态的方式自适应数据中心内不断增业务流量需求；另一方面，网络使用的传统ＴＣＰ协议单链路传输特中的多路径资源不能被有效利用。这样会在网络中出现一些热点节点，节点出现严重拥塞，而其他节点被闲置浪费［９］。在引入光网络技术后，可以利用其灵活的可重构能力构建流量矩阵驱动的光互联网络，即在量有限的条件下，根据网络中业务流的需求，动态调整网络结构，从好地进行传输??ｂ－ｍａｔｃｈｉｎｇ?ＴＭ??

ａ?ｂ??图１－３拓扑重构场景图??拓扑屯构的木质足对局部实时流景波动进行动态的链路更新，即裉据Ｎ络中??的业务传输综合评定，给出？个新的拓扑结构，从而达到更好的传输性能。图??１－３描绘／?？种在ＯｐｅｎＳｃａｌｅ如构中的扣扑财以为景。环丨：相邻Ｖ／点在Ｍ?？种波??长下传输，而非相邻Ｗ点之间，通过不Ｍ的波长进行传输。这里分析该重构场景??屮的传输路彳令变化。／丨＋：丨柯幅丨则丨，）紛以冰Ｊ?ｏｌｄ?ｐａｔｈ和丈线代及的ｎｅｗ?ｐａｔｈ分??别表示小Ｈ的ＯＣＳ迮接。从阁屮可以＃出，东叫／／卩彳传输的数椐流ｆｌ到达Ａ节??点，通过〇丨＾？３也传输到＇丨＇／点８，在发１拓扑呎构；１７，八、８叫个｜丨｜／点位置不变，??其中传输的数据转移到ｎｅｗ?ｐａｔｈ上进彳ｒ传输。南北向的数据传输ｆ２，原始路径??圮〇１７丨点讪过〇丨３１）她的波匕册妾和〇１｜丨巧进行数据传输；／｜：．发／丨（糾＇卜９瓜鳎?崳?数据流Ｇ在Ｃ１所在环上顺时针传输两个节点后

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCIe总线的超高速信号采集卡的设计[J]. 王伟,傅其祥.  电子设计工程. 2010(05)

博士论文
[1]互联网拥塞控制系统稳定性及非线性动力学研究[D]. 詹振球.上海交通大学 2012

硕士论文
[1]OBS网络突发包重传的实现及其TCP性能分析[D]. 迟舒丽.北京邮电大学 2009
[2]拥塞控制中RED算法的改进[D]. 苟智坚.电子科技大学 2008



本文编号：3482869