一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法技术

本发明专利技术涉及一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法，包括：确定请求内容对应的用户；获取能够响应请求内容的数据中心；根据能够响应请求内容的数据中心的空闲储存空间的大小，降序选择一个能够响应请求内容的数据中心添加到k-内容连通数据中心集合中，k为正整数；对k-内容连通数据中心集合进行k-内容连通判断；根据k-内容连通数据中心集合获取k条不相交路径，并对k-内容连通数据中心集合进行路重定向；对k-内容连通数据中心集合进行内容部署；本发明专利技术提供的方法依据点到点之间的k条不相交路径和用户请求内容，合理的选择数据中心进行内容部署，从而保证了多重故障情况下用户到内容的连通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力通信领域，具体涉及一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法。
技术介绍
随着云计算、大数据等新兴业务的发展与大量部署，数据中心和数据中心组网得到迅猛发展。国内外大型的企业依据各自的行业特点和业务类型，建立了覆盖不同业务能力的数据中心。2011年到2013年上半年全国共规划建设数据中心255个，已投入使用173个，总用地约713.2万平方米，总机房面积约400万平方米。其中超大型数据中心(规模在1万个标准机架以上，功率2.5千瓦为一个标准机架)有23个，大型数据中心(规模在3000到1万个标准机架之间)有42个，中小型数据中心(规模在3000个标准机架以下)有190个。数据中心成了大型企业运营的关键，一旦出现数据丢失、网络中断、数据服务停止，将导致企业所有分支机构、营业网点和全部的业务处理停顿，或造成企业客户数据的丢失，给企业带来巨大的经济损失。然而数据中心内部署了大量的服务器、存储器以及网络设备作为硬件支持平台，为数据的分布式存储提供了便利。利用数据中心，大量的数据进行分布式存储，能够有效避免因数据丢失所造成的业务中断，保证企业正常的生产经营。由于数据在数据中心网络的分布式存储，传统用户到数据中心的连接请求变成用户到存储于数据中心中内容的连接请求，所有存储同一内容的数据中心都可以被用户访问并获得数据，网络可靠性由原来的网络连通性扩展到内容连通性。所谓内容连通性是指用户能够在数据中心网络的任意一点访问并获得内容相关的网络服务。内容可以是用户需要获得的数据，也可以是用户需要获得的某种服务。在支持内容连通性的数据中心网络中，内容可以在多个存储位置进行复制，这样用户可以根据需要最优地选择请求的存储位置以获得内容；内容连通性有效地提高了数据中心网络在应对多重故障以及自然灾难时的生存能力；现有技术中，在保证给定内容连通的条件下，不能做到合理选择待存储内容的数据中心，而浪费了大量存储资源。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法依据点到点之间的k条不相交路径和用户请求内容，合理的选择数据中心进行内容部署，从而保证了多重故障情况下用户到内容的连通。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法，其改进之处在于，包括：(1)根据数据中心空闲的储存空间的大小，对数据中心从大到小依次排序；(2)确定请求内容对应的用户；(3)获取能够响应所述请求内容的数据中心；(4)根据所述能够响应所述请求内容的数据中心的空闲储存空间的大小，降序选择一个所述能够响应所述请求内容的数据中心添加到k-内容连通数据中心集合中，k为正整数；(5)对所述k-内容连通数据中心集合进行k-内容连通判断，若所述k-内容连通数据中心集合满足k-内容连通，则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；(6)获取k条用户节点至虚拟数据中心节点的不相交路径，并对所述k-内容连通数据中心集合进行路重定向；(7)对路重定向后的k-内容连通数据中心集合进行内容部署。进一步的，所述步骤(5)，包括：(5-1)将所述k-内容连通数据中心集合聚合成一个虚拟数据中心节点，构建由用户节点、网络节点和所述虚拟数据中心节点组成的网络加权图；(5-2)根据用户节点通过网络连节点与所述虚拟数据中心节点连接的连接关系及网络节点的度数，分别对网络节点的邻接路径赋予权值，所述权值为该网络节点的度数，保留所述路径的最大权值；(5-3)计算所述用户节点至所述虚拟数据中心节点之间路径权值的和，并获取所述路径权值的和最小的路径，该路径为不相交路径；(5-4)提取所述步骤(5-3)中路径权值的和最小的路径并删除该路径经过的网络节点及该网络节点的邻接路径；若所述网络加权图中所述用户节点到所述虚拟数据中心节点不连通，则执行步骤(5-5)，否则执行步骤(5-2)；(5-5)判断所述不相交路径是否大于等于k条；进一步的，所述(6)中包括：将所述虚拟数据中心节点还原为k-内容连通数据中心集合，并获取所述k-内容连通数据中心集合中单个数据中心与邻接的网络节点的连接路径，计算所述单个数据中心的度数并将所述不相交路径中虚拟数据中心节点替换为所述不相交路径经过的网络节点邻接的度数最小的单个数据中心，将该度数最小的单个数据中心添加到路重定向后的k-内容连通数据中心集合中。优选的，若所述不相交路径经过的网络节点邻接的度数最小的单个数据中心存在两个或两个以上，则根据两个或两个以上的单个数据中心空闲的存储空间大小，选择存储空间大的数据中心添加到路重定向后的k-内容连通数据中心集合中。优选的，度数为加权图中节点邻接路径的个数。进一步的，所述步骤(7)，包括：根据所述路重定向后的k-内容连通集合中数据中心中的数据中心空闲的储存空间的大小降序排列，并将所述请求内容对应的服务部署于所述路重定向后的k-内容连通数据中心集合中。进一步的，所述请求内容包括：网络数据和网络服务。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提出了数据中心内容连通的实现方法，应用于灾备中心和网络保护领域，能够防止灾难场景下数据的丢失和不可访问。(2)本专利技术提出了k-内容连通概念，k-内容连通是多故障情况下内容连通的度量标准。(3)本专利技术提出了基于用户到数据中心不相交路径的判定来进行数据中心的构建，构建得到的数据中心在实现k-内容连通的约束下占用最少的存储空间。(4)本专利技术通过数据中心节点聚合策略和快速算法，降低了点到点集不相交路径的算法复杂度，缩短了计算时间。附图说明图1是本专利技术一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法步骤图；图2是图1中所示的步骤5的具体步骤图；图3是用户节点、网络节点和k-内容连通数据中心集合中数据中心的连接关系图；图4-图6显示的是各不同路径实施例的网络加权图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供的一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法，如图1所示，包括：(1)根据数据中心空闲的储存空间的大小，对数据中心从大到小依次排序；在数据中心网络中，随着用户请求的到来和离去，每个数据中心所响应的用户请求并不均衡，造成每个数据中心内部空闲的存储空间大小并不一致，且随着时间动态变化。数据中心排序阶段对当前所有数据中心内部空闲的存储空间信息进行搜集，并根据每个数据中心空闲的存储空间大小进行降序排列。(2)确定请求内容对应的用户；(3)获取能够响应所述请求内容的数据中心；(4)根据所述能够响应所述请求内容的数据中心的空闲储存空间的大小，降序选择一个所述能够响应所述请求内容的数据中心添加到k-内容连通数据中心集合中，k为正整数；例如：存在3个能够响应所述请求内容的数据中心a、b和c，按照其空闲存储空间大小降序排列的顺序为a、b、c，根据数据中心a、b和c空闲存储空间的大小，降序选择一个数据中心，首先选择数据中心a添加至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)根据数据中心空闲的储存空间的大小，对数据中心从大到小依次排序；(2)确定请求内容对应的用户；(3)获取能够响应所述请求内容的数据中心；(4)根据所述能够响应所述请求内容的数据中心的空闲储存空间的大小，降序选择一个所述能够响应所述请求内容的数据中心添加到k‑内容连通数据中心集合中，k为正整数；(5)对所述k‑内容连通数据中心集合进行k‑内容连通判断，若所述k‑内容连通数据中心集合满足k‑内容连通，则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；(6)获取k条用户节点至虚拟数据中心节点的不相交路径，并对所述k‑内容连通数据中心集合进行路重定向；(7)对路重定向后的k‑内容连通数据中心集合进行内容部署。

【技术特征摘要】
1.一种用于数据中心网络中内容连通的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)根据数据中心空闲的储存空间的大小，对数据中心从大到小依次排序；(2)确定请求内容对应的用户；(3)获取能够响应所述请求内容的数据中心；(4)根据所述能够响应所述请求内容的数据中心的空闲储存空间的大小，降序选择一个所述能够响应所述请求内容的数据中心添加到k-内容连通数据中心集合中，k为正整数；(5)对所述k-内容连通数据中心集合进行k-内容连通判断，若所述k-内容连通数据中心集合满足k-内容连通，则执行步骤(6)，否则执行步骤(4)；(6)获取k条用户节点至虚拟数据中心节点的不相交路径，并对所述k-内容连通数据中心集合进行路重定向；(7)对路重定向后的k-内容连通数据中心集合进行内容部署。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)包括：(5-1)将所述k-内容连通数据中心集合聚合成一个虚拟数据中心节点，构建由用户节点、网络节点和所述虚拟数据中心节点组成的网络加权图；(5-2)根据用户节点通过网络连节点与所述虚拟数据中心节点连接的连接关系及网络节点的度数，分别对网络节点的邻接路径赋予权值，所述权值为该网络节点的度数，保留所述路径的最大权值；(5-3)计算所述用户节点至所述数据中心节点之间路径权值的和，并获取所述路径权值的和最小的路径，该路径为不相交路径；(5-4)提取所述步骤(5-3)中路径权值的和最小的路径并删除该...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新，汪洋，丁慧霞，高希，张庚，滕玲，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11