【技术实现步骤摘要】
可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法
本专利技术属于数字交换网络的维护或管理
,尤其涉及一种可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法。
技术介绍
目前,业内常用的现有技术是这样的:近年来,随着云计算和大数据的快速发展,已经建立了越来越多的数据中心来提供大量的在线应用和基础设施服务。当今的数据中心设计有数十万台服务器,通过交换机,路由器和高速链路等网络设备互连,构建数据中心网络(DataCenterNetwork,DCN)。随着服务和应用不断增长的需求,要求DCN具备包括高可靠性,高成本效益和高吞吐量在内的各种要求。虽然最先进的数据中心已经引入了复杂的拓扑结构来部署更高效的DCN,例如Fat-Tree,VL2和Dcell。但是,固定的有线拓扑结构可扩展性差、布线及维护成本高、带宽利用效率低等缺点。为了满足不平衡、不可预测的网络流量需求,有线拓扑需要采用高昂成本的无阻塞拓扑设计,或是采用低成本的过载率设计,而过载率设计容易产生热点问题从而导致网络效率下降,所以仅通过有线拓扑结构仍难以在高效率和低成本要求之间取得平衡。通过在架顶(TopofRack,ToR)交换机上安装可重配的无线设备构建混合数据中心网络被证明可有效解决这一问题。然而无线传输受到传输距离,阻挡和干扰的限制,对于建立无线链路和路由流量是非常具有挑战性的。根据传输限制,每个ToR可能具有连接到其他ToR的多个可能的无线链路,构建无线拓扑。由于可重配无线定向传输范围的限制,在混合数据中心网络中,其建立无线的效用受到其固有有线拓扑的影响,而基于Fat-Tree有线拓扑的 ...
【技术保护点】
1.一种可重构Fat‑Tree混合数据中心网络的节能部署方法,其特征在于,所述可重构Fat‑Tree混合数据中心网络的节能部署方法根据不同ToR部署可重配无线技术获得混合数据中心的无线拓扑图;结合Fat‑Tree有线拓扑特征构造部署方案种群及适应度函数;采用贪心随机适应算法实现Fat‑Tree数据中心网络有线无线联合优化;所述可重构Fat‑Tree混合数据中心网络的节能部署方法构造k2/2×k的部署方案矩阵P=[p0,p1,...,pm‑1]T,其中属性向量pi(0≤i≤m‑1,m=k2/2)为Rn(n=k)的单位向量,其为1的元素的索引表示第i个ToR所部署pod层的编号;所述可重构Fat‑Tree混合数据中心网络的节能部署方法的适应度函数为:
【技术特征摘要】
1.一种可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法,其特征在于,所述可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法根据不同ToR部署可重配无线技术获得混合数据中心的无线拓扑图;结合Fat-Tree有线拓扑特征构造部署方案种群及适应度函数;采用贪心随机适应算法实现Fat-Tree数据中心网络有线无线联合优化;所述可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法构造k2/2×k的部署方案矩阵P=[p0,p1,...,pm-1]T,其中属性向量pi(0≤i≤m-1,m=k2/2)为Rn(n=k)的单位向量,其为1的元素的索引表示第i个ToR所部署pod层的编号;所述可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法的适应度函数为:从G中获取对角元素集合从D中获取上三角元素集合2.如权利要求1所述的可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法,其特征在于,所述可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法包括以下步骤:步骤一,根据数据中心网络的机架摆放及无线的架构设计构建ToR无线网络拓扑图及其毗邻连接矩阵,并获得Fat-Tree网络的规模参数;步骤二,根据Fat-Tree网络拓扑特征构造部署方案矩阵,并根据ToR无线拓扑图及其毗邻连接矩阵构造适应度函数;步骤三,采用贪心随机适应算法对种群进行迭代,获得最优的部署方案。3.如权利要求2所述的可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法,其特征在于,所述可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法的无线网络拓扑构建通过在Fat-Tree混合数据中心的所有ToR上安装可重配无线天线,根据可重配无线的定向传输距离以及视距阻挡限制,得出ToR间所有可能的无线链路,并以ToR为顶点V,无线链路为边E构造无线拓扑图G=(V,E),根据拓扑图G构造ToR邻接矩阵A。4.如权利要求2所述的可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法,其特征在于,所述可重构Fat-Tree混合数据中心网络的节能部署方法的贪心随机适应算法包括:第一步,构造部署方案矩阵;构造k2/2×k的部署方案矩阵P=[p0,p1,...,pm-1]T,其中属性向量pi(0≤i≤m-1,m=k2/2)为Rn(n=k)的单位向量,其为1的元素的索引表示第i个ToR所部署pod层的编号;第二步,构造适应度函数;(1)通过ToR邻接矩阵A和部署方案矩阵P计算pod层互联度矩阵;为一个k×k的矩阵,表示pod层...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建东,罗明萌,孙红光,史琰,盛敏,张琰,文娟,刘俊宇,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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