基于混合传输模式的数据中心的动态数据流调度方法技术

一种基于混合传输模式的数据中心的动态数据流调度方法，在混合传输模式的数据中心网络下，将数据流的大小、交换器通过有线连接构成的网络拓扑图、交换器通过无线连接形成的干扰图以及可用无线连接作为输入，结合松弛算法、线性规划等方法对数据流调度问题进行求解，最终获取数据流传输路径以及链路使用状况，作为算法输出，本发明专利技术通过对数据中心中的大数据流进行合理调度，消除数据中心的热点问题，解决拥塞，提升数据中心的整体性能，同时，方案本身的消耗控制在一定范围之内，不会给数据中心引入新的负担，本发明专利技术可以在保证数据中心消耗的前提下，对网路中的大数据流进行合理调度，消除数据中心网络的热点和拥塞，提升数据中心性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于互联网
，特别涉及一种基于混合传输模式的数据中心的动态数据流调度方法。
技术介绍
近年来，互联网技术发展迅速，云计算技术得到了极大的推进和提高。作为云计算的基础设施，数据中心的发展对云计算的推进和普及带来了前所未有的好处。目前，基于云计算的应用服务呈现高速增长状态，运用于生活中的各个领域，给人们的工作、学习、娱乐带来了极大的便利。然而，随着数据中心的发展，以及基于云计算技术的大规模服务的增长，这些服务所产生的数据流呈现出两极化特征，既有对延时敏感的小数据流，又有对输出敏感的大数据流，对这些数据流的路由和调度给数据中心网络带来了巨大的挑战。如何高效处理混合数据流成为限制数据中心网络发展的一个瓶颈。对延迟敏感的小数据流和对输出敏感的大数据流结合在一起，在数据中心网络中动态产生热门连接，导致网络拥塞，数据中心性能受到严重影响。近期，有科研工作者提出，将热门连接的数据流通过合理的调度，将其分配到其它利用率较低的连接上，可以有效缓解网络拥塞问题。目前，针对网络拥塞问题的解决方案主要分为两种类型，第一，重新设计实现数据中心网络拓扑结构，利用新的拓扑特性解决网络拥塞和热点问题。第二，在传统的数据中心当中加入无线部分，利用无线传输高速率、低延迟的特点，解决网络拥塞问题。60GHz无线通讯技术作为一种新兴技术，具有传输速率高、抗干扰性强、安全性高、方向性强、允许的发射功率高等特点，将其运用于传统的有线数据中心，构成混合传输模式的数据中心。通过合理的部署和调度，利用60GHz技术对大数据流进行传输，可以为解决网络拥塞问题提供一个新的思路。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于混合传输模式的数据中心的动态数据流调度方法，在保证应用程序正常工作的情况下，在混合传输模式的数据中心采用混合路由的方式，对大数据流进行调度，通过利用有线连接和无线连接，解决数据中心网络拥塞问题，提升数据中心整体性能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于混合传输模式的数据中心的动态数据流调度方法，在混合传输模式的数据中心网络下按照以下步骤实现：步骤(1)，将数据流fk的大小dk、交换器通过有线连接构成的网络拓扑图Gw(V,Ew)、交换器通过无线连接形成的干扰图GI(VI,EI)以及可用无线连接作为输入，其中，V表示交换器集合，Ew表示有线连接集合，VI表示存在相互干扰的交换器节点构成的集合，EI表示相互干扰的无线连接构成的集合，干扰图GI(VI,EI)表示中的干扰关系；步骤(2)，利用线性规划获得最优链路分配问题的最优分解集合步骤(3)，对于任意的干扰节点vi，vi∈VI，根据和步骤(2)获得的最优分解集合获得其对应的权重ω(vi)，其中eij表示连接i和j的边，如果存在连接，则eii为1，如果不存在，则eij为0，F表示处理对象，为若干个数据流fk构成的集合，λ表示链路利用率，Cij表示链路容量，ω(ve)表示干扰节点的权重；步骤(4a)，获得分解之后的多个独立集合IS以及其对应的分数集合{y(Ii)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合传输模式的数据中心的动态数据流调度方法，其特征在于，在混合传输模式的数据中心网络下按照以下步骤实现：步骤(1)，将数据流fk的大小dk、交换器通过有线连接构成的网络拓扑图Gw(V，Ew)、交换器通过无线连接形成的干扰图GI(VI,EI)以及可用无线连接作为输入，其中，V表示交换器集合，Ew表示有线连接集合，VI表示存在相互干扰的交换器节点构成的集合，EI表示相互干扰的无线连接构成的集合，干扰图GI(VI,EI)表示中的干扰关系；步骤(2)，利用线性规划获得最优链路分配问题的最优分解集合步骤(3)，对于任意的干扰节点vi，vi∈VI，根据和步骤(2)获得的最优分解集合获得其对应的权重ω(vi)，其中eij表示连接i和j的边，如果存在连接，则eij为1，如果不存在，则eij为0，F表示处理对象，为若干个数据流fk构成的集合，λ表示链路利用率，Cij表示链路容量，ω(ve)表示干扰节点的权重；步骤(4a)，获得分解之后的多个独立集合IS以及其对应的分数集合{y(Ii)}；步骤(4b)，根据(4a)获得的分数集合选择一个独立集合IS，称之为I*；步骤(5)，对于任意的为γij赋值，如果eij∈I*，γij为1，表示eij被加入解集合，否则γij＝0，表示eij未被加入解集合；步骤(6)，结合上一步得到的γij，更新{γij}集合，获取新的{γij}，即最终的{γij}，对于{γij}中为1的元素，其表示的连接属于最终的解集；结合最终的{γij}和步骤(2)中获得的最优分解集合得到表示第k个数据流是否经过i节点和j节点；步骤(7a)，根据将数据流fk分配到不同的路径，获得一个路径 集合，每一条路径都需要满足数据流的要求；步骤(7b)，对于任意的数据流fk，根据概率选择一条路径，加入到路径集合；步骤(8)，返回路径集合{Pk}和{γij}，结束运算。...

【技术特征摘要】
1.一种基于混合传输模式的数据中心的动态数据流调度方法，其特征在于，在混合传输模式的数据中心网络下按照以下步骤实现：
步骤(1)，将数据流fk的大小dk、交换器通过有线连接构成的网络拓扑图Gw(V，Ew)、交换器通过无线连接形成的干扰图GI(VI,EI)以及可用无线连接作为输入，其中，V表示交换器集合，Ew表示有线连接集合，VI表示存在相互干扰的交换器节点构成的集合，EI表示相互干扰的无线连接构成的集合，干扰图GI(VI,EI)表示中的干扰关系；...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔勇，肖诗汉，朱超，杨振杰，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11