【技术实现步骤摘要】
针对混合型拓扑结构数据中心的路由方法、路径探测机制和报文处理机制
本专利技术属于互联网
,特别涉及一种针对混合型拓扑结构数据中心的路由方法、路径探测机制和报文处理机制。
技术介绍
数据中心网络是指数据中心的网络基础设施,他通过高速的链路和交换机连接着大量的服务器,数据中心网络是数据中心硬件部分的核心基础构成,它的拓扑结构给出了数据中心所有交换机和服务器的连接关系,决定数据中心的具体组织形式。随着信息资源数字化的发展,在工业制造、电子商务、科研教学、生活娱乐等诸多领域,每天都会产生大量的数据。数据规模越来越大,增长速度越来越快是当今时代发展的必然趋势。为了容纳海量数据,必须构建更多大规模数据中心予以支持。数据中心不仅承载了传统的客户/服务器应用,还承担了包括大规模分布式文件系统和并行计算框架等新的基础应用。为了提供良好的用户体验,这些应用对网络延迟、带宽、容错性等方面都有着非常严格的要求。而传统互联网的路由机制大多是针对异构的网络结构而设计的,未能充分利用大规模数据中心的结构特点,因此都不能很好地满足上述的要求。对此,需要设计一套针对大规模数据中心的高效路由机制来解决此问题。当前,数据中心网络大多都基于树形结构,但其可扩展性和容错性都未能满足要求,在成本方面也缺乏竞争性。近年来,国内外也提出了一些基于混合型拓扑结构的数据中心网络解决方案。混合型拓扑结构的特点是服务器不仅作为计算单元,还参与路由转发工作。如微软亚洲研究院郭传雄等人提出的DCell,李丹等人提出的FiConn,以及谢俊杰等人提出的Totoro等,都使用了廉价的交换机和多端口网卡服务器,但采 ...
【技术保护点】
一种针对混合型拓扑结构数据中心的路由方法,其特征在于,包括下述步骤:(1)对于一对源服务器和目的服务器,初始化一个空的结果路径集合,检测源服务器和目的服务器是否连接到同一交换机上;若是,则将源服务器和目的服务器之间的直接链路加入结果路径集合,路由寻找结束;若否,则根据拓扑结构求得它们共同所属的最低层次分区,进入步骤(2);(2)在源服务器和目的服务器共同所属的最低层次的分区结构中找到所有满足以下条件的路径:这些路径中的每一条路径将源服务器所属的分区结构和目的服务器所属的分区结构连接起来;把这些路径放到一个顶层路径集中,进入步骤(3);(3)尝试从顶层路径集中取出一条路径,检测是否取得到;若是,则将其从路径集中剔除,并进入步骤(4);若否,则路由计算过程结束;(4)对于步骤(3)取得的路径,分别取其左端点和右端点,左端点和源服务器在同一分区结构中,右端点和目的服务器在同一分区结构中,进入步骤(5);(5)递归调用此算法,将该子过程的目的服务器置为步骤(4)中所得的左端点,源服务器不变,开始子过程,子过程结束后取得其结果路径集合,设为左路径集合,进入步骤(6);(6)递归调用此算法,将该子 ...
【技术特征摘要】
1.一种针对混合型拓扑结构数据中心的路由方法,其特征在于,路由方法包括下述步骤:(1)对于一对源服务器和目的服务器,初始化一个空的结果路径集合,检测源服务器和目的服务器是否连接到同一交换机上;若是,则将源服务器和目的服务器之间的直接链路加入结果路径集合,路由寻找结束;若否,则根据拓扑结构求得它们共同所属的最低层次分区,进入步骤(2);(2)在源服务器和目的服务器共同所属的最低层次的分区结构中找到所有满足以下条件的路径:这些路径中的每一条路径将源服务器所属的分区结构和目的服务器所属的分区结构连接起来;把这些路径放到一个顶层路径集中,进入步骤(3);(3)尝试从顶层路径集中取出一条路径,检测是否取得到;若是,则将其从路径集中剔除,并进入步骤(4);若否,则路由计算过程结束;(4)对于步骤(3)取得的路径,分别取其左端点和右端点,左端点和源服务器在同一分区结构中,右端点和目的服务器在同一分区结构中,进入步骤(5);(5)递归调用上述路由方法,调用本方法为子过程,将该子过程的目的服务器置为步骤(4)中所得的左端点,源服务器不变,开始子过程,子过程结束后取得其结果路径集合,设为左路径集合,进入步骤(6);(6)递归调用上述路由方法,调用本方法为子过程,将该子过程的源服务器置为步骤(4)中所得的右端点,目的服务器不变,开始子过程,子过程结束后取得其结果路径集合,设为右路径集合,进入步骤(7);(7)将左路径集合和右路径集合做笛卡尔积,将结果加入结果路径集合,进入步骤(8);(8)对结果路径集合按照长度从小到大排序,剔除指定数量以外的路径,进入步骤(3)。2.根据权利要求1所述的一种针对混合型拓扑结构数据中心的路由方法,其特征在于,所述拓扑结构是基于递归定义的、层次型的、连线规律对称的混合型拓扑结构,即服务器参与路由转发工作的数据中心网络。3.根据权利要求1所述的一种针对混合型拓扑结构数据中心的路由方法,其特征在于,所述结果路径集合,可以指定一个数量约束其大小,最终求得的结果路径集合中包含的路径是所有可能路径中较短的路径,若指定其数量大小为1,则最终求得的结果路径集合中仅包含一条路径,且其是源服务器和目的服务器之间最短的路径;所述对结果路径集合进行排序时,可采用最大堆排序,堆大小设置为指定最大路径数量,若堆满时,将长度大于堆顶路径长度的额外路径直接剔除,从而提高排序效率。4.根据权利要求1所述路由方法的路径探测方法,其特征在于,对于所有源服务器发往目的服务器的数据包,先根据权利要求1所述的路由方法求得结果路径集进行路径探测,路径探测期间,数据包被缓存起来,待路径探测完毕再发送出去;对于权利要求1中所求的结果路径集合中的每一条路径,构造路径探测请求数据包,将路径信息保存在该数据包中,将其从源服务器发送到目的服务器,再由目的服务器返回。5.根据权利要求4所述的路径探测方法,其特征在于,路径探测过程中的每一个中间节点取得路径探测包后,无需再次进行路由计算,仅需从探测包中取得路径信息,并将该探测包发送到下一跳服务器,直至目的服务器,目的服务器收到路径探测包后,反转探测路径,构造路径探测应...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓玉辉,谢俊杰,吕丽君,
申请(专利权)人:暨南大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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