數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)和流量協(xié)同傳輸管理

第1部分基礎(chǔ)知識(shí)
第1章數(shù)據(jù)中心簡(jiǎn)介
1.1起源與發(fā)展
1.1.1數(shù)據(jù)中心的概念及分類(lèi)
1.1.2云計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求
1.1.3大數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求
1.1.4新一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)展
1.2數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2.1基于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)
1.2.2基于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算
1.2.3基于數(shù)據(jù)中心的大數(shù)據(jù)應(yīng)用
1.3數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)
1.3.1功能可靈活定制的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)
1.3.2橫向可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)
1.3.3數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源的高效復(fù)用
1.3.4數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬化
1.3.5關(guān)聯(lián)性流量的協(xié)同傳輸問(wèn)題
1.3.6數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)能耗的協(xié)同控制
參考文獻(xiàn)
第2章數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
2.1引言
2.2以交換機(jī)為核心的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.2.1樹(shù)型互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.2.2扁平化互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.2.3光交換互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.3以服務(wù)器為核心的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.3.1基于復(fù)合圖的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.3.2基于非復(fù)合圖的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.4模塊化數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.4.1模塊內(nèi)的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.4.2模塊間的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.5隨機(jī)型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.5.1基于小世界模型的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.5.2基于隨機(jī)正則圖的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.5.3基于無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.6無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.6.1基于60GHz通信技術(shù)的混合互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.6.2基于60GHz通信技術(shù)的全無(wú)線(xiàn)互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.6.3基于自由空間通信技術(shù)的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.6.4基于可見(jiàn)光通信的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
2.7互聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的演進(jìn)和趨勢(shì)
2.7.1數(shù)據(jù)中心互聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的演進(jìn)
2.7.2數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)
參考文獻(xiàn)第2部分?jǐn)?shù)據(jù)中心的新型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)結(jié)構(gòu)第3章以服務(wù)器為核心的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)結(jié)構(gòu)HCN
3.1引言
3.2HCN互聯(lián)結(jié)構(gòu)
3.2.1復(fù)合圖的基本理論
3.2.2HCN互聯(lián)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法
3.3BCN互聯(lián)結(jié)構(gòu)
3.3.1BCN互聯(lián)結(jié)構(gòu)的描述
3.3.2BCN互聯(lián)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法
3.4BCN互聯(lián)結(jié)構(gòu)的路由機(jī)制
3.4.1單播通信的單路徑路由
3.4.2單播通信的多路徑路由
3.4.3容錯(cuò)路由模式
3.5性能評(píng)估
3.5.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)模
3.5.2網(wǎng)絡(luò)直徑和節(jié)點(diǎn)度
3.5.3連通性和路由路徑多樣性
3.5.4路徑長(zhǎng)度
3.6相關(guān)討論
3.6.1擴(kuò)展至多端口服務(wù)器
3.6.2位置關(guān)聯(lián)的任務(wù)部署
3.6.3服務(wù)器路由的影響
參考文獻(xiàn)
第4章模塊化數(shù)據(jù)中心互聯(lián)結(jié)構(gòu)DCube
4.1引言
4.2DCube互聯(lián)結(jié)構(gòu)
4.2.1DCube互聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想
4.2.2HDCube互聯(lián)結(jié)構(gòu)
4.2.3MDCube互聯(lián)結(jié)構(gòu)
4.3DCube的單播單徑路由
4.3.1HDCube的單路徑路由方法
4.3.2MDCube的單路徑路由方法
4.4DCube的單播多徑路由及組播傳輸
4.4.1HDCube的多路徑路由方法
4.4.2MDCube的多路徑路由方法
4.4.3組播傳輸?shù)乃俾侍嵘?br />4.5性能評(píng)估
4.5.1單播和組播的傳輸加速能力
4.5.2聚合瓶頸吞吐量
4.5.3成本與布線(xiàn)復(fù)雜度的量化比較
4.5.4評(píng)估小結(jié)
4.6相關(guān)問(wèn)題討論
4.6.1任務(wù)的局部性部署
4.6.2服務(wù)器配備更多的NIC端口
4.6.3服務(wù)器參與路由決策的影響
參考文獻(xiàn)
第5章數(shù)據(jù)中心的混合互聯(lián)結(jié)構(gòu)R3
5.1引言
5.2混合互聯(lián)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法
5.2.1混合互聯(lián)結(jié)構(gòu)概述
5.2.2R3：基于復(fù)合圖的互聯(lián)結(jié)構(gòu)
5.2.3混合互聯(lián)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心的部署策略
5.3R3的路由方法
5.3.1基于邊著色的標(biāo)識(shí)符分配方法
5.3.2基于標(biāo)識(shí)符的路由方法
5.4R3的拓?fù)鋬?yōu)化
5.4.1R3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素
5.4.2R3拓?fù)鋬?yōu)化策略
5.5R3的規(guī)模漸進(jìn)擴(kuò)展問(wèn)題
5.5.1現(xiàn)有單元簇中添加節(jié)點(diǎn)
5.5.2額外添加新的單元簇
5.6性能評(píng)估
5.6.1路由方法的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)
5.6.2布線(xiàn)成本比較
5.6.3網(wǎng)絡(luò)性能比較
5.6.4相關(guān)問(wèn)題討論
參考文獻(xiàn)
第6章基于可見(jiàn)光通信的數(shù)據(jù)中心無(wú)線(xiàn)互聯(lián)結(jié)構(gòu)
6.1問(wèn)題背景
6.1.1研究動(dòng)機(jī)
6.1.2相關(guān)工作
6.2無(wú)線(xiàn)互聯(lián)結(jié)構(gòu)VLCcube的設(shè)計(jì)
6.2.1數(shù)據(jù)中心內(nèi)引入VLC鏈路的可行性
6.2.2VLC信號(hào)的干擾問(wèn)題
6.2.3VLCcube互聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.3VLCcube的路由設(shè)計(jì)和流調(diào)度策略
6.3.1VLCcube中的混合路由算法
6.3.2數(shù)據(jù)流調(diào)度問(wèn)題的建模
6.3.3數(shù)據(jù)流的批量調(diào)度方法
6.3.4數(shù)據(jù)流的在線(xiàn)調(diào)度方法
6.4VLCcube的性能評(píng)估
6.4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)置與實(shí)驗(yàn)方法
6.4.2VLCcube的拓?fù)湫再|(zhì)
6.4.3Trace流量下的網(wǎng)絡(luò)性能
6.4.4Stride2k流量下的網(wǎng)絡(luò)性能
6.4.5隨機(jī)流量下的網(wǎng)絡(luò)性能
6.4.6擁塞感知的流調(diào)度算法評(píng)估
6.5相關(guān)問(wèn)題討論
參考文獻(xiàn)第3部分?jǐn)?shù)據(jù)中心的流量協(xié)同傳輸管理第7章關(guān)聯(lián)性流量Incast的協(xié)同傳輸管理
7.1引言
7.2Incast傳輸?shù)木W(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)聚合
7.2.1Incast數(shù)據(jù)流間網(wǎng)內(nèi)聚合的可行性分析
7.2.2Incast最小代價(jià)樹(shù)的建模
7.2.3基于Incast樹(shù)的流間數(shù)據(jù)聚合實(shí)現(xiàn)
7.3高效Incast聚合樹(shù)的構(gòu)建
7.3.1Incast樹(shù)的構(gòu)建方法
7.3.2Incast最小代價(jià)樹(shù)的構(gòu)造方法
7.3.3發(fā)送端動(dòng)態(tài)行為的處理方法
7.3.4接收端動(dòng)態(tài)行為的處理方法
7.4相關(guān)問(wèn)題討論
7.4.1通用Incast傳輸模式
7.4.2其他數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)下的Incast傳輸模式
7.4.3作業(yè)特征對(duì)Incast網(wǎng)內(nèi)聚合性質(zhì)的影響
7.5性能評(píng)估
7.5.1原型實(shí)現(xiàn)
7.5.2數(shù)據(jù)中心規(guī)模對(duì)聚合增益的影響
7.5.3Incast傳輸規(guī)模對(duì)聚合增益的影響
7.5.4聚合率對(duì)聚合增益的影響
7.5.5Incast成員分布對(duì)聚合增益的影響
參考文獻(xiàn)
第8章關(guān)聯(lián)性流量Shuffle的協(xié)同傳輸管理
8.1引言
8.2Shuffle傳輸網(wǎng)內(nèi)聚合
8.2.1問(wèn)題建模
8.2.2Incast聚合樹(shù)的構(gòu)造方法
8.2.3Shuffle聚合子圖的構(gòu)造方法
8.2.4Shffule聚合子圖的容錯(cuò)性能
8.3支持?jǐn)?shù)據(jù)流網(wǎng)內(nèi)聚合的可擴(kuò)展轉(zhuǎn)發(fā)策略
8.3.1通用的轉(zhuǎn)發(fā)模式
8.3.2基于交換機(jī)內(nèi)Bloom濾波的轉(zhuǎn)發(fā)模式
8.3.3基于數(shù)據(jù)包內(nèi)Bloom濾波的轉(zhuǎn)發(fā)模式
8.4性能評(píng)估
8.4.1原型實(shí)現(xiàn)
8.4.2數(shù)據(jù)中心規(guī)模對(duì)聚合增益的影響
8.4.3Shuffle傳輸規(guī)模對(duì)聚合增益的影響
8.4.4聚合率對(duì)聚合增益的影響
8.4.5數(shù)據(jù)包中Bloom濾波的大小
參考文獻(xiàn)
第9章不確定關(guān)聯(lián)性Incast的協(xié)同傳輸管理
9.1引言
9.2不確定性Incast傳輸?shù)木W(wǎng)內(nèi)聚合問(wèn)題
9.2.1不確定性Incast傳輸問(wèn)題
9.2.2確定性Incast傳輸中的數(shù)據(jù)流網(wǎng)內(nèi)聚合
9.2.3不確定性Incast傳輸中的數(shù)據(jù)流網(wǎng)內(nèi)聚合
9.3不確定性Incast傳輸?shù)木酆蠘?shù)構(gòu)造方法
9.3.1網(wǎng)內(nèi)聚合增益的多樣性
9.3.2不確定性Incast傳輸中發(fā)送端的初始化問(wèn)題
9.3.3不確定性Incast的聚合樹(shù)構(gòu)造方法
9.4性能評(píng)估
9.4.1評(píng)估方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)置
9.4.2Incast傳輸規(guī)模對(duì)聚合增益的影響
9.4.3數(shù)據(jù)中心規(guī)模對(duì)聚合增益的影響
9.4.4聚合率對(duì)聚合增益的影響
9.4.5Incast成員的分布對(duì)聚合增益的影響
9.4.6接收端不確定產(chǎn)生的影響
參考文獻(xiàn)
第10章關(guān)聯(lián)性流量Multicast的協(xié)同傳輸管理
10.1引言
10.2相關(guān)工作
10.3不確定性多播問(wèn)題
10.3.1多播傳輸?shù)挠^測(cè)結(jié)果
10.3.2不確定多播問(wèn)題的定義
10.3.3混合整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃建模
10.4MCF的高效構(gòu)建方法
10.4.1近似構(gòu)造算法PMCF
10.4.2近似構(gòu)造算法MMCF
10.5性能評(píng)估
10.5.1SDN環(huán)境下不確定多播的實(shí)現(xiàn)
10.5.2基于小規(guī)模實(shí)驗(yàn)的性能評(píng)價(jià)
10.5.3基于大規(guī)模仿真的性能評(píng)價(jià)
參考文獻(xiàn)