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面向大规模复杂网络测量和性能瓶颈分析方法

发布时间:2019-09-02 20:31
【摘要】:针对当前数据中心网络规模巨大,流量行为复杂等特点,研究大规模数据中心网络测量方法,定位当前网络性能瓶颈变得日益重要。分析了当前网络测量研究现状,提出了一种基于分布式自动化测量的性能瓶颈分析方法(automatic measurement-distributed automatic measurement and performance bottleneck analysis method,AM-DMPA)。该方法能自动生成测量任务集合,下发测量任务,并能根据测量结果不断收敛待测网络规模,快速定位网络中的性能瓶颈链路。在典型的大规模数据中心天河2中,选取6种不同规模的网络环境,使用AM-DMPA方法和传统的网络测量方法进行对比,AM-DMPA方法能够更快速地发现和定位网络中性能瓶颈链路。
【图文】:

网络规模,路网,交换设备,链路


紫妊∪√旌?网络环境中3种不同规模的网络环境,使用AM-DMPA方法对这3种网络规模进行独立的测量分析,验证该方法定位网络故障或潜在瓶颈链路的准确性;其次在这3种网络规模的基础上又选取3种不同的网络规模,比较AM-DMPA方法与传统的网络测量方法NetInFer方法和GN方法对这6种网络规模进行测量的耗时和准确性。网络规模1核心交换设备1台,每台核心交换设备下直连汇聚交换设备2台,每台汇聚交换设备下直连2台接入交换设备,每台接入交换设备下直连30个计算节点。该拓扑中共有7台交换设备,120个计算节点,126条链路。图1为在该网络规模下测得的结果,其中横坐标为在该网络规模下所有链路的编号,唯一确定该网络规模下的每条链路。在系统中设定网络延迟瓶颈阈值Lmax,将网络延迟瓶颈设为1200μs。其中编号为5和45的两条链路延迟较高。对这两条链路进行分析后发现:链路5为网络中的实际业务数据流突增引发的瞬时延迟;链路45延迟较高的原因为该链路与其所连接的交换设备端口松动导致。网络规模2核心交换设备1台,每台核心交换设备下直连汇聚交换设备2台,每台汇聚交换设备下直连6台接入交换设备,每台接入交换设备下直连30个计算节点。该拓扑中共有15台交换设备,360个计算节点,375条链路。图2为在该网络规模下测得的结果,其中横坐标为在该网络规模下所有链路的编号,,唯一确定该网络规模下的每条链路。在系统中将网络延迟瓶颈阈值仍设为1200μs。其中编号为13、182和290的3条链路延迟较高,对这3条链路进行分析后发现:链路13和链路182为网络中的实际Fig.1Networkdelayof126links图1网络规模为126条链路网络延迟Fig.2Networkdelayof375links图2网络规模为375条链路网络延迟267

网络规模,路网,交换设备,链路


辛绰返谋?号,唯一确定该网络规模下的每条链路。在系统中设定网络延迟瓶颈阈值Lmax,将网络延迟瓶颈设为1200μs。其中编号为5和45的两条链路延迟较高。对这两条链路进行分析后发现:链路5为网络中的实际业务数据流突增引发的瞬时延迟;链路45延迟较高的原因为该链路与其所连接的交换设备端口松动导致。网络规模2核心交换设备1台,每台核心交换设备下直连汇聚交换设备2台,每台汇聚交换设备下直连6台接入交换设备,每台接入交换设备下直连30个计算节点。该拓扑中共有15台交换设备,360个计算节点,375条链路。图2为在该网络规模下测得的结果,其中横坐标为在该网络规模下所有链路的编号,唯一确定该网络规模下的每条链路。在系统中将网络延迟瓶颈阈值仍设为1200μs。其中编号为13、182和290的3条链路延迟较高,对这3条链路进行分析后发现:链路13和链路182为网络中的实际Fig.1Networkdelayof126links图1网络规模为126条链路网络延迟Fig.2Networkdelayof375links图2网络规模为375条链路网络延迟267
【作者单位】: 国防科学技术大学计算机学院;
【基金】:国家自然科学基金No.61379148~~
【分类号】:O157.5

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